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• Staci Oré

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PROBLEMAS DE DILATACION TERMICA 1. Una barra de cobre tiene una longitud de 80cm a 15°C. Cuál es el incremento de la longitud cuando su temperatura se incrementa a 35°C. El coeficiente de dilatación lineal del cobre es 1.7x10 -5°C-1. 2. Un cilindro de diámetro 100000cm a 30°C se tiene que deslizar dentro de un agujero que tiene una placa de acero. El agujero tiene un diámetro de 0.99970cm a 30°C. a que temperatura se debe calentar la placa. α -5 -1 acero=1.1x10 °C . 3. Una cinta métrica de acero se calibra a 20 °C. en un día frio cuando la temperatura es -15°C. Cuál será el error porcentual en la cinta. α -5 -1 acero=1.1x10 °C . 4. Una barra de cobre (α=1.70x10-5 °C-1) es 20 cm más larga que una barra de aluminio (α=2.20 x 10-5 °C-1). Cual debe ser la longitud de la barra de cobre si la diferencia en longitudes es independiente de la temperatura. 5. Una esfera de acero (αacero=1.1x10-5 °C-1.) a 20°C tiene un diámetro de 0.9000cm, mientras que el de un agujero en la placa de aluminio (αaluminio=2.20x10-5 °C-1) es de 0.8990 cm. a que temperatura (la misma para ambos) apenas pasara la esfera por el orificio. 6. Un vaso de precipitado se llena hasta el nivel de 50cm 3 de mercurio a 18°C. si el vaso y su contenido se calienta a 30°C. cuanto mercurio habrá sobrepasado la marca. Αagua=9x10-6 °C-1 y βmercurio=182x10-6 °C-1. 7. La densidad del mercurio a 0°C es de 13600 kg/m 3, y su coeficiente de dilatación volumétrica es 1.82x10-4 °C-1. Calcular la densidad del mercurio a 50°C. 8. Un alambre de acero de 2mm2 de sección transversal se mantiene recto (sin tensión alguna) sujetándolo firmemente a dos puntos separados una distancia de 1.50m a 30°C. si la temperatura decrece a -10°C, y si los puntos permanecen fijos. Cuál será la tensión en el alambre. para el acero αacero=1.1x10-5 °C-1 y ϒ=2.0x1011 N/m2.

PROBLEMAS DE CALORIMETRIA 1. Cuanto calor se requiere para calentar 250mL de agua de 20°C a 35°C. cuanto calor pierde el agua cuando se enfría y regresa a 20°C. 2. Cuanto calor sale de 25g de aluminio cuando se enfría de 100°C a 20°C. para el aluminio c=880 J/kg.°C. 3. Se adiciona cantidad de calor a una masa de aluminio (c=0.21cal/g°C) y por consiguiente su temperatura se eleva 57°C. supóngase que la misma cantidad de calor se adiciona a la misma masa de cobre (c=0.093cal/g°C) cuanto se elevara la temperatura del cobre. 4. Un termo contiene 250g de café a 90°C a este se le añade 20g de leche a 5°C. después de que se establece el equilibrio. Cuál es la temperatura del líquido. Considere que no hay pérdida de calor del termo. 5. Un termo contiene 150g de agua a 4°C. dentro de él se colocan 90g de metal a 100°C. después de que se establece el equilibrio, la temperatura del agua y el metal es de 21°C. cuál es el calor específico del metal. No hay pérdida de calor del termo. 6. Un calorímetro de 200g de cobre contiene 150g de aceite a 20°C. al aceite se le agregan 80g de aluminio a 300°C. cuál será la temperatura del sistema después de que se establezca el equilibrio. CCu=0.093cal/g°C, CAl=0.21cal/g°C, Caceite=0.37cal/g°C. 7. Un calentador eléctrica que produce 900Wde potencia es utilizado para vaporizar agua. Cuanto liquido a 100°C puede ser transformado a vapor en 3min por el calentador. (para el agua a 100°C, H v=2.26x106J/kg) 8. Una bala de 3g (c=0.0305cal/g°C=128J/kg°C) que se mueve a 180m/s penetra en una bolsa de arena y se detiene. Cuál es el incremento en la temperatura de la bala si toda su energía cinética se transforma en calor, el cual es absorbido por la bala.