fisica 2

CALOR Y DILATACION

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2) Mencione cuales son las escalas termométricas absolutas?

Expresar en grados Fahrenheit el cero absoluto. Respuesta: -523,4 °F

4) Calcular la longitud de un hilo de cobre ( = 0,0000117/°C) calentado por el sol hasta 55 °C, si a0°C su longitud era de 1400 m. Respuesta: 1400,9 m

5) Calcular la relación de longitudes que deben cumplir dos varillas cuyos coeficientes de dilatación son de 0,0000097/°C y 0,0000117/°C, para que a cualquier temperatura la diferencia sea de 5 cm. Respuesta: 1,2061 m

6) Una cinta métrica de acero ( = 0,000012/°C) es exacta a 0 °C. Se efectúa una medición de 50m un día en que la temperatura es de 32 °C. ¿Cuál es su verdadero valor? Respuesta: 49,808 m

7) Una esfera de bronce de 33,5 cm ³ de volumen sufre un aumento de temperatura de 45 °C, ¿cuál será el aumento de volumen experimentado, si el coeficiente de dilatación lineal del broncees de 0,0000156/°C? Respuesta: 0,065 cm ³

8) ¿Cuál será la longitud que alcanza un alambre de hierro ( = 0,000012/°C) de 250 m, si sufre un aumento de temperatura de 60 °C? Respuesta: 250,18 m

9) ¿Cuál será el coeficiente de dilatación lineal de un metal sabiendo que la temperatura varía de95 °C a °C cuando un alambre de ese metal pasa de 160 m a 159,82 m? Respuesta: 0,000001/°C

10) ¿Cuál es el aumento de temperatura sufrido por un trozo de cinc que exp

11. Una varilla metálica cuya longitud es de 30 cm, se dilata 0,075 cm cuando su temperatura se eleva desde 0 ºC a 100 ºC. Otra varilla de un metal diferente y de igual longitud inicial, se dilata 0,045 cm para la misma elevación de temperatura. Una tercera varilla, también de 30 cm de longitud, está formada por dos trozos de los metales anteriores colocados extremo con extremo y se dilata 0,065 cm entre 0 ºC y 100 ºC. Hállese la longitud de cada porción de la barra compuesta. Sol.: 10 cm y 20 cm


12. Un vaso de vidrio común cuyo coeficiente de dilatación lineal αV = 3,0 * 10-6 (ºC)-1 se llena hasta el borde con 300 ml de agua, de coeficiente de dilatación cúbica βa = 210 * 10-6 (ºC)-1 inicialmente a 100 ºC. Si la temperatura disminuye a 20 ºC. ¿Qué volumen de agua debe añadirse al vaso para llenarlo completamente de nuevo?
Sol.: 0,4824 ml

13. En un calorímetro aislado cuya capacidad calorífica es despreciable, se introducen 250 g de hielo a 0 ºC y 600 g de agua a 18 ºC. Determine:
a) La cantidad de calor que requiere el hielo para fundirse.
b) La cantidad de agua y de hielo que queda después de producirse la mezcla.
Sol.: a) 2 * 104 cal b) 735 g de agua y 115 g de hielo.


14. GUIA DE PROBLEMAS CALOR Y DILATACION

1) A una temperatura 15°C una varilla de hierro tiene una longitud de 5 M.¿Cual será la longitud al aumentar la temperatura a 25°C? α es 1,2.10-6°C -1 para el hierro.(R=5,00006m)

2) Una barra de cobre mide 8m, a 15°C. Hallar la variación que experimenta su longitudal calentar hasta 35°C. El α del cobre es 17X10 -6°C -1
. (R= 2,72mm)

3) Una varilla de longitud 3m se alarga 3mm al elevar su temperatura en 100°C. Hallarel α correspondiente. (R=10 X10 -6°C -1)
4) Un hilo de cobre (α=17 X10 -6°C -1) mide 2,44 m a 20 °C. ¿Cuánto aumentará su longitud al elevarse la temperatura a 45°C? (R= 1,04 X10 -6°C -1)
5) una temperatura de 17°C una ventana de vidrio tiene un área de 1.6m 2
.¿Cuál será su área final al aumentar su temperatura a 32°C? ( α=9 X10 -6°C -1) (R= 1,6004)

6) A 15 °C una rueda tiene un diámetro de 30 cm y el diámetro interior del rin de aceros 29,96 cm. A qué temperatura debe calentarse la llanta para que pueda entrar en el rin? El α del acero es 11 X10 -6°C -1. (R= 136 °C)

7) Una barra de aluminio de 0.01 m 3a 16°C se calienta a 44°C.Calcular:a)¿Cual será el volumen final? (R= 0,010019)ál fue su Dilatación Cúbica? (R= 1,9 X10 -6°C -1) El coeficiente de DL para el aluminio es 23 X10 -6°C -1
8) Un puente de acero (α= 11. X10 -6°C -1) mide 75m a la temperatura de 10°C. ¿Qué longitud tendrá si la temperatura se eleva a 45°C? (R= 75,0288m)

9) Una esfera de metal tiene 10 cm de diámetro a 0 °C. ¿Cuál será su aumento de volumen al elevar su temperatura a 300 °C?. (α = 2,2 X10 -6°C -1) (R= 10,36)

10) ¿Qué capacidad tendrá un frasco de vidrio a 25°C si su valor a 15°C es de 50 cm 3?α = 9 X10 -6°C -1. (R= 50,0135 cm 3)

11)Hallar la variación del volumen experimentada por un bloque de fundición de5x10x6 cm, al calentarlo desde 15 °C a 47 °C. El α de la fundición es 10 X10 -6°C -1(R=0,29 cm 3)

12) Un tubo vertical de vidrio, de sección 1 cm 2, con su extremo inferior cerrado, se encuentra lleno de mercurio hasta una altura de 100 cm cuando la temperatura es de15°C. ¿Qué altura alcanzará el mercurio en el tubo si la temperatura sube a 35°C?

GAS IDEAL

15. Un depósito contiene 40 litros de nitrógeno a una presión absoluta de 1,47 * 105 (Pa) y a una temperatura de 5 ºC. ¿Cuál será la presión si se aumenta el volumen hasta 400 litros y se eleva la temperatura hasta 225 ºC?
Sol.: 0,263 * 105 Pa

16. Un frasco de 2 litros, provisto de una llave, contiene oxígeno a 300º K y a la presión atmosférica. Se calienta el sistema hasta 400º K con la llave abierta a la atmósfera. A continuación, se cierra la llave y se nefría el frasco hasta su temperatura inicial.
a) ¿Cuál es la presión final del oxígeno en el frasco?
b) ¿Cuántos gramos de oxígeno quedan en su interior?
Sol.: a) 0,75 atm b) 2 g

17. Un globo cuyo volumen es de 500 m3 ha de llenarse de hidrógeno a la presión atmosférica. Si el hidrógeno se almacena en cilindros de 50 litros a la presión absoluta de 1,57 * 106 Pa. ¿Cuántos cilindros serán necesarios?
Sol.: 645,2 cilindros

18. Un depósito vertical cilíndrico de 1 metro de altura tiene su parte superior cerrada por un pistón de peso despreciable, sin roce y perfectamente ajustado. El aire del interior del cilindro está a la presión absoluta de 1 atm. Se hace descender el pistón echando lentamente mercurio sobre él.¿Cuánto descenderá aquel antes que el mercurio se derrame por la parte superior del cilindro?Se mantiene constante la temperatura del aire. Sol.: 24 cm