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    Práctica No 11 Física 2022-2 PDF

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    El documento presenta 5 problemas relacionados con la dilatación térmica de diferentes materiales. El primer problema pide calcular el coeficiente de dilatación cúbica de un material y la longitud a la que pasarían unas barras al aumentar la temperatura. El segundo problema involucra el diámetro de un anillo y un eje al variar la temperatura. El tercero determina el coeficiente de dilatación lineal de una aleación a partir de su longitud en hielo y agua hirviendo. El cuarto calcula el volumen de mercurio derramado al elevar

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    El documento presenta 5 problemas relacionados con la dilatación térmica de diferentes materiales. El primer problema pide calcular el coeficiente de dilatación cúbica de un material y la longitud a la que pasarían unas barras al aumentar la temperatura. El segundo problema involucra el diámetro de un anillo y un eje al variar la temperatura. El tercero determina el coeficiente de dilatación lineal de una aleación a partir de su longitud en hielo y agua hirviendo. El cuarto calcula el volumen de mercurio derramado al elevar

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    PROBLEMAS DE LA SESION 1

    EJEMPLO

    Disponemos de un cubo de un material a 24 ºC que ocupa un volumen de 1 m3 .


    Cuando aumentamos la temperatura a 55 ºC, el volumen del cubo pasa a
    1.002232 m3 . Responde a las siguientes preguntas:

    A) ¿Cual es el coeficiente de dilatación cúbica del material?


    B) Imagina que, a 24 ºC, cortas varias barras de 1 m de longitud (valor de la arista del
    cubo). ¿Qué longitud pasarían a tener cuando se eleva la temperatura a 55 ºC?

    Datos

     Temperatura inicial Ti = 24 ºC
     Temperatura final Tf = 55 ºC
     Volumen inicial V0 = 1 m3
     Volumen final V = 1.002232 m3
     Longitud inicial de las barras L = 1 m
    PROBLEMA Nº 1

    a) Expresar la temperatura normal del cuerpo humano, 37ºC, en la escala Fahrenheit.


    b) El título de la novela de ciencia ficción, “Fahrenheit 451”, indica la temperatura a la
    cual se enciende el papel. ¿Qué temperatura es ésa en la escala Kelvin?
    c) La aldea más fría del mundo es Oymyakon, en el este de Siberia donde la
    temperatura llega a los -94ºF ¿Qué temperatura es ésta en ºC?
    d) Un recipiente con agua se calienta desde 25ºC hasta 80ºC. ¿Cuál es el cambio en
    su temperatura, en la escala Kelvin y en la escala Fahrenheit.
    Rta: a) 98,6 ºF b) 506 K c) -70 ºC d) 55K; 99ºF

    PROBLEMA Nº 2
    Un anillo de acero (αacero= 1,2.10-5 °C-1) de 75 mm de diámetro interior a 20°C debe ser
    calentado para introducir en él un eje de latón (α latón= 2.10-5 °C-1) de 75,05 mm de diámetro
    a 20°C. a) ¿Hasta qué temperatura debe calentarse el anillo de modo se deslice apenas
    sobre el eje? b) ¿A qué temperatura se debe enfriar el conjunto para que al anillo deslice
    libremente sobre el eje?
    Rta: a) 75ºC b) -63,2°C

    PROBLEMA Nº 3
    Se quiere usar como termómetro una barra metálica hecha de cierta aleación. Cuando
    ésta se pone en contacto con hielo en su punto de fusión normal, su longitud es de 30,00
    cm, y cuando se coloca en agua hirviendo a una presión de una atmósfera, su longitud
    es de 30,050 cm. a)
    ¿Cuál es el coeficiente de dilatación lineal de la aleación? b) Cuando la barra tiene 30,015
    cm de largo, ¿cuál es su temperatura?
    Rta: a) 1,67 x 10-5/ºC. b) 31,25ºC

    PROBLEMA Nº 4
    Una vasija de cinc (αZn=2,9.10-5 oC-1) cuya capacidad a 0°C es de 5 litros, está llena de
    mercurio (βHg= 1,82.10-4 oC-1). Cuanto mercurio se derrama por efectos de dilatación
    térmica si la temperatura se eleva hasta 100°C
    Rta: 47,5 cm3

    PROBLEMA Nº 5
    Un recipiente de vidrio pyrex (m = 3,2 x 10-6 / ºC), que tiene un volumen de 1000 ml a
    20ºC, se llena completamente de mercurio ( m = 18,2 x 10 –5/ºC ) y luego se calienta.
    Determinar a qué temperatura se calentó si se derramaron 12,1 ml de mercurio.
    Rta: 90,1 ºC

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