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Liceo Juan XXIII Villa Alemana Departamento de Ciencias Física Profesor David Valenzuela

GUÍA DE DILATACIÓN TÉRMICAL
PROBLEMAS CON SOLUCIONES SOBRE LA DILATACIÓN LINEAL (Ejercicios tomados de www.fisicanet.com.ar y resueltos por David Valenzuela) 1. La longitud de un cable de aluminio es de 30 m a 20°C. Sabiendo que el cable es calentado hasta 60 °C y que el coeficiente de dilatación linealdel aluminio es de 24x10-6 1/°C. Determine: a) la longitud final del cable b) la dilatación del cable. 2. Una barra de hierro de 10 cm de longitud está a 0 °C; sabiendo que el valor de α es de 12x10 -6 1/°C Calcular: a) La Lf de la barra y la ΔL a 20 °C; b) La Lf de la barra a -30 °C. 3. La longitud de un cable de acero es de 40 m a 22 °C. Determine su longitud en un día en que la temperatura es de34 °C,sabiendo que el coeficiente de dilatación lineal del acero es igual a 11x 10-6 1/°C. 4. En el interior de un horno se coloca una barra de 300,5 m de L o a una temperatura to = 10 °C y su Lf pasa a ser 300,65 m. Determinar la tf del horno; sabiendo que: α = 13x10-6 1/°C. 5. Un hilo de latón tiene 20 m de longitud a 0 °C. Determine su longitud si fuera calentado hasta una temperatura de 350°C.Se sabe que: αlatón=0,000018 1/°C.

6. Un pedazo de caño de cobre tiene 5m de longitud a 20 °C. Si fuera calentado hasta una temperatura de 70 °C, siendo: αcobre= 17x10-6 1/°C. ¿En cuánto aumentaría su longitud?. 7. En cuánto varía la longitud de un cable de plomo de 100 m inicialmente a 20 °C, cuando se lo calienta hasta 60 °C,sabiendo que: αplomo= 29x10-6 1/°C. 8. Un caño de hierro por elcual circula vapor de agua tiene 100 m de longitud. ¿Cuál es el espacio libre que debe ser previsto para su dilatación lineal, cuando la temperatura varíe de -10 °C a 120 °C?.Sabiendo que: αhierro= 12x10-6 1/°C. 9. A través de una barra metálica se quiere medir la temperatura de un horno para eso se coloca a una temperatura de 22 °C en el horno. Después de un cierto tiempo se retira la barra delhorno y se verifica que la longitud final sufrida equivale a 1,2 % de su longitud inicial, sabiendo que α = 11x10-6 1/°C. Determine: La temperatura del horno en el instante en que la barra fue retirada 10. Una barra de hierro a 20 °C se introduce en un horno cuya temperatura se desea determinar. El alargamiento sufrido por la barra es un centésimo de su longitud inicial. Determine la temperatura delhorno, sabiéndose que el coeficiente de dilatación lineal del hierro es de 11,8 x 10-6 1/°C. 11. Un puente de acero de una longitud de 1 Km a 20 °C está localizado en una ciudad cuyo clima provoca una variación de la temperatura del puente entre 10 °C en la época más fría y de 55 °C en la época más calurosa. ¿Cuál será la variación de longitud del puente para esos extremos de temperatura?.Se sabeque: αacero= 11x10-61/°C. 12. Una barra de acero tiene una longitud de 2 m a 0 °C y una de aluminio 1,99 m a la misma temperatura. Si se calientan ambas hasta que tengan la misma longitud, ¿cuál debe ser la temperatura para que ocurra?.Se sabe que: αacero= 11x10-61/°C y αaluminio= 24x10-6 1/°C. 13. Un pino cilíndrico de acero debe ser colocado en una placa, de orificio 200 cm ² del mismo material.A una temperatura de 0°C; el área de la sección transversal del pino es de 204 cm ². ¿A qué temperatura debemos calentar la placa con orificio, sabiendo que el coeficiente de dilatación lineal del acero es 12 x10-6 1/°C y que la placa está inicialmente a 0 °C?. Observación: Para que el pino penetre en el orificio, la placa debe ser calentada para que aumente el área del orificio hasta que ellaquede igual al área de la sección del pino;o sea: S pino cilíndrico= Splaca.

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14. Un anillo de cobre tiene un diámetro interno de 3,98 cm a 20 °C. ¿A qué temperatura debe ser calentado para que encaje perfectamente en un eje de 4 cm de diámetro?. Sabiendo que: αcobre =...