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step 1 The thermal expansion in three dimensions is given by delta V, that's changed in volume, is equa

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(a) Si un vaso de precipitado de $500 \mathrm{ml}$ se llena hasta el borde con alcohol etílico a una temperatura de $5,00^{\circ} \mathrm{C}$, cuánto se desbordará cuando la temperatura del alcohol alcance la temperatura ambiente de $22,0^{\circ} \mathrm{C}$ ? (b) ¿Cuánto menos agua se desbordaría en las mismas condiciones?

Key Concepts

Expansión térmica volumétrica

Es el fenómeno físico por el cual un líquido u otro material cambia su volumen en respuesta a una variación de temperatura. Cuando la sustancia se calienta, sus moléculas se mueven con mayor energía, lo que generalmente conduce a un aumento en el volumen. Este concepto es crucial para determinar la cantidad de líquido que se desbordará de un recipiente lleno a cierta temperatura al cambiar la temperatura de la sustancia.

Coeficiente de expansión volumétrica

Se trata de una constante física que expresa el cambio relativo de volumen de una sustancia por grado de cambio de temperatura. Se utiliza en la fórmula ?V = V? · ? · ?T, donde ?V es el cambio de volumen, V? el volumen inicial, ? el coeficiente de expansión volumétrica y ?T el cambio de temperatura. Este concepto es fundamental para calcular la expansión en líquidos como el alcohol y el agua cuando se modifican sus condiciones térmicas.

Aplicación en líquidos y diferencias entre sustancias

El comportamiento térmico varía de un líquido a otro debido a diferencias en sus coeficientes de expansión. Mientras que sustancias como el alcohol etílico tienden a tener coeficientes de expansión relativamente mayores, líquidos como el agua presentan un comportamiento distinta con coeficientes generalmente menores (además de comportamientos anómalos en ciertos rangos de temperatura). Comprender estas diferencias es esencial para predecir fenómenos como el desbordamiento al modificar la temperatura de sustancias contenidas en recipientes llenos al borde.

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