Respuesta :

Respuesta:

Para encontrar el incremento de volumen de un bloque de concreto debido al cambio de temperatura, primero necesitamos determinar cuánto cambia su volumen debido a la expansión térmica. La expansión térmica se puede calcular utilizando el coeficiente de expansión térmica del material y la fórmula:

Δ

=

0

Δ

ΔV=V

0

⋅α⋅ΔT

Donde:

Δ

ΔV es el cambio de volumen,

0

V

0

 es el volumen inicial,

α es el coeficiente de expansión térmica del material, y

Δ

ΔT es el cambio de temperatura.

Dado que la fórmula de expansión térmica requiere la temperatura en la escala Kelvin, primero convertiremos las temperaturas dadas a esa escala.

Convertir la temperatura inicial de Fahrenheit a Celsius:

1

=

(

100.4

32

)

×

5

9

=

38

°

T

1

=(100.4−32)×

9

5

=38°C

Convertir la temperatura final de Celsius a Kelvin:

2

=

118

+

273.15

=

391.15

T

2

=118+273.15=391.15K

El coeficiente de expansión térmica del concreto típicamente varía, pero podemos usar un valor promedio de alrededor de

10

×

1

0

6

°C

1

10×10

−6

°C

−1

 para el concreto.

Dado que conocemos las dimensiones iniciales del bloque de concreto (10 cm x 14 cm x 28 cm), podemos calcular su volumen inicial y luego usar la fórmula de expansión térmica para encontrar el cambio de volumen.

Volumen inicial (

0

V

0

):

0

=

Ancho

×

Largo

×

Altura

V

0

=Ancho×Largo×Altura

0

=

10

cm

×

14

cm

×

28

cm

=

3920

cm

3

V

0

=10cm×14cm×28cm=3920cm

3

Cambio de volumen (

Δ

ΔV):

Δ

=

0

×

×

Δ

ΔV=V

0

×α×ΔT

Δ

=

3920

cm

3

×

(

10

×

1

0

6

°C

1

)

×

(

391.15

K

38

°C

)

ΔV=3920cm

3

×(10×10

−6

°C

−1

)×(391.15K−38°C)

Calculando esto, obtenemos el cambio de volumen debido a la expansión térmica. Luego, simplemente restamos el volumen inicial del volumen final para obtener el incremento de volumen total.

Δ

=

3920

×

1

0

6

×

353.15

ΔV=3920×10

−6

×353.15

Δ

1.386

cm

3

ΔV≈1.386cm

3

Por lo tanto, el incremento de volumen del bloque de concreto debido al cambio de temperatura es aproximadamente

1.386

cm

3

1.386cm

3

.

Explicación: