S10 s2 - Resolver Ejercicios

Vista previa del material en texto

Cálculo aplicado a la física 3 
Temperatura y Dilatación térmica 
SEMANA 10 Sesión 02 
 
Ejercicios 
1. Un plato de comida se enfría de 160 0F a 65 0F. ¿cuál fue la temperatura inicial en 
grados Celsius? ¿cuál es el cambio en temperatura en grados Celsius? 
 
2. Una tubería de cobre mide 90 m de largo a 20 °C. ¿Cuál es nueva longitud cuando 
a través de la tubería pasa vapor a 100 °C? 
 
3. Dos cubos metálicos A y B del mismo material se encuentran inicialmente a la 
misma temperatura. Si la temperatura del cubo A cambia a 66°F y de B a 290 K. 
¿Cuál cubo se encuentra a menor temperatura? 
 
4. En cuánto varía el volumen de una esfera homogénea de cobre de 50,0 cm de 
radio si variamos su temperatura en 100 °C. 
 
5. Un vaso de precipitados pyrex de 200 cm3 se llena hasta el tope con glicerina. 
luego el sistema se caliente de 20 ℃ a 80 ℃ . ¿cuánta glicerina se desborda del 
contenedor? 
 
6. A una profundidad de 25,0 m por debajo de la superficie del mar el agua la 
temperatura está a 5,0 °C (1 025 kg/m3) y se genera una burbuja de aire que tiene 
un volumen de 1,0 cm3. ¿Cuál sería el volumen de la burbuja cuando llegue a la 
superficie del mar que está a una temperatura de 20,0 °C? 
 
 
7. Una barra metálica está formada por dos pedazos, uno de latón y otro de acero. 
A 293 K tienen las dimensiones mostradas en la figura. 
a) Si la temperatura aumenta a 493 K, determine la dimensión final de la barra. 
b) ¿Cuál es el coeficiente de dilatación de la barra? 
 
α latón = 19 × 10−6 °C −1 α 
acero = 11 × 10−6 °C −1 
 
 
8. Una plancha metálica circular de acero (αacero = 11 × 10−6 °C −1) de 20,0 cm de 
radio tiene un agujero circular de 5,0 cm de radio a 30°C. Ambos círculos son 
concéntricos. Calcule en cuanto varía el radio de la plancha metálica y el radio 
del agujero cuando la temperatura aumenta a 510 °C. 
 
 
 
 
 
Cálculo aplicado a la física 3 
9. Un péndulo simple está formado por un alambre de masa despreciable y una 
bolita tiene un periodo de 1,0 s. Cuando la temperatura varía a 50 °C se observa 
que el periodo del péndulo varía a 1,009 s. Determine el coeficiente de dilatación 
térmico del alambre. 
 
10. A 20 ℃, un anillo de aluminio tiene un diámetro interior de 5,0 cm, y una barra de latón 
tiene un diámetro de 5,050 cm. 
a) ¿Hasta qué temperatura debe calentarse el anillo de modo que se deslice apenas 
sobre la barra?, 
b) ¿A qué temperatura deben calentarse ambos de manera que el anillo apenas se 
deslice sobre la barra?, 
c) ¿El último proceso funcionará? 
Coeficiente de expansión lineal del aluminio 24 x 10 -6 ℃−1 
Coeficiente de expansión lineal del latón 19 x 10-6 ℃−1 
 
http://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#ALUMIN