Guia de dilatación y calorímetria
Páginas: 3 (611 palabras)
Publicado: 17 de diciembre de 2013
Guía de ejercicios Nº 1 Termodinámica
I) Expansión térmica de sólidos y líquidos
1) Un alambre telefónico de cobre suspendido en postes ubicados a 35 metros no posee pandeo cuando sutemperatura es de – 20 ºC. Determine la variación de su longitud cuando su temperatura es de 25 ºC.
R: ∆L = 3,27 cm.
2) El concreto en una autopista cuyas secciones tienen una longitud de 25 m. Determinela separación mínima que deben tener las secciones para que el concreto no se dañe con la dilatación. Considere que la temperatura del concreto oscila entre 10 y 50 ºC.
R: Lmin = 1,2 cm.
3) Unanillo de bronce tiene un diámetro de 10 cm a 20 ºC. Este anillo es calentado y luego montado sobre un cilindro de aluminio cuyo diámetro es 10,01 cm a 20 ºC.
a) Determine a que temperatura sedebe someter ambos elementos para que el anillo se suelte y pueda ser desmontado. ¿Es posible conseguir esta temperatura?
b) Si el diámetro del cilindro de aluminio es de 10,02 cm, ¿a quetemperatura debe someterse este conjunto bimetálico para ser separado?
Considere que el coeficiente de dilatación lineal es constante. Además, considere que el anillo se puede desprender cuando el diámetrointerior del anillo de bronce es igual al del cilindro de aluminio. El espesor del anillo es muy delgado.
R: a) T = -179. Si es posible enfriar a esta temperatura.
b) T = - 376. Esta temperaturaes bajo 0 ºK y no es posible obtenerla.
II) Calorimetría
4) A una muestra de cobre de 50 gramos a 25 ºC. Determine la temperatura final de la muestra si a esta se le agregan 1200 J de energíaR: Tf = 87 ºC
5) Un recipiente de aluminio cuya masa es de 200 gramos, contiene 800 gramos de agua y se encuentran en equilibrio térmico. Tanto el agua como el recipiente son enfriadosuniformemente, de modo que la temperatura de estos disminuye a 1,5 ºC por minuto. Determine cuál es la tasa (potencia) a la que se les extrae energía expresando su resultado en watts.
R: P = 88,2 W
6)...
I) Expansión térmica de sólidos y líquidos
1) Un alambre telefónico de cobre suspendido en postes ubicados a 35 metros no posee pandeo cuando sutemperatura es de – 20 ºC. Determine la variación de su longitud cuando su temperatura es de 25 ºC.
R: ∆L = 3,27 cm.
2) El concreto en una autopista cuyas secciones tienen una longitud de 25 m. Determinela separación mínima que deben tener las secciones para que el concreto no se dañe con la dilatación. Considere que la temperatura del concreto oscila entre 10 y 50 ºC.
R: Lmin = 1,2 cm.
3) Unanillo de bronce tiene un diámetro de 10 cm a 20 ºC. Este anillo es calentado y luego montado sobre un cilindro de aluminio cuyo diámetro es 10,01 cm a 20 ºC.
a) Determine a que temperatura sedebe someter ambos elementos para que el anillo se suelte y pueda ser desmontado. ¿Es posible conseguir esta temperatura?
b) Si el diámetro del cilindro de aluminio es de 10,02 cm, ¿a quetemperatura debe someterse este conjunto bimetálico para ser separado?
Considere que el coeficiente de dilatación lineal es constante. Además, considere que el anillo se puede desprender cuando el diámetrointerior del anillo de bronce es igual al del cilindro de aluminio. El espesor del anillo es muy delgado.
R: a) T = -179. Si es posible enfriar a esta temperatura.
b) T = - 376. Esta temperaturaes bajo 0 ºK y no es posible obtenerla.
II) Calorimetría
4) A una muestra de cobre de 50 gramos a 25 ºC. Determine la temperatura final de la muestra si a esta se le agregan 1200 J de energíaR: Tf = 87 ºC
5) Un recipiente de aluminio cuya masa es de 200 gramos, contiene 800 gramos de agua y se encuentran en equilibrio térmico. Tanto el agua como el recipiente son enfriadosuniformemente, de modo que la temperatura de estos disminuye a 1,5 ºC por minuto. Determine cuál es la tasa (potencia) a la que se les extrae energía expresando su resultado en watts.
R: P = 88,2 W
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