Si una esfera de cobre hueca cuya parte hueca está completamente llena de agua a 4 ° C y si disminuimos la temperatura en 1 ° C, ¿qué sucederá?

La esfera de cobre intentará reducirse y el agua intentará expandirse. La cantidad de tensión que cada uno experimentará dependerá de los tamaños relativos de los dos. Si la esfera de cobre es delgada en comparación con su volumen, la mayor parte de la tensión estará allí. Si la esfera fuera relativamente gruesa en comparación con el agua, entonces el agua se comprimiría. Mi suposición es que, a menos que la esfera de cobre sea muy delgada, delgada como una lámina delgada, entonces el cobre tiene suficiente elasticidad para un estiramiento simple y no sucederá nada visualmente. Además, supongo que si la esfera de cobre es lo suficientemente delgada como para no tolerar que el agua se expanda 1 ° C, entonces también tendrá problemas para mantenerla como una esfera a medida que la llena. Si no es una esfera cuando la llenas, la expansión del agua en el interior solo hará que sea más como una esfera.

La respuesta corta es que creo que una esfera muy delgada de cobre actuará como un globo en un grado sobre el cambio máximo de 4 ° C que causaría que el agua se expanda pero la esfera se encoja.

4C es significativo porque el agua es más densa a esa temperatura. Un volumen X de agua a 4C se convertirá en volumen X + e a 3C. Suponiendo que la temperatura de la esfera de cobre también esté disminuyendo, el volumen de la esfera a 3C sería X – k.

El resultado final es una esfera de explosión …

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