Taller Temperatura

TALLER DE FISICA TEMPERATURA

PREGUNTAS.
1. Explique dos propiedades que considere importantes en un buen termómetro.

Entre las propiedades físicas en las que se basan los termómetros destaca la dilatación de los gases, la dilatación de una columna de mercurio, la resistencia eléctrica de algún metal, la variación de la fuerza electromotriz de contacto entre dos metales, la deformaciónde una lámina metálica o la variación de la susceptibilidad magnética de ciertas sales paramagnéticas.

El termómetro de dilatación de líquidos es el más conocido. Consta de una ampolla llena de líquido unida a un fino capilar, todo ello encerrado en una cápsula de vidrio o cuarzo en forma de varilla. La sensibilidad que se logra depende de las dimensiones del depósito y del diámetro delcapilar, y en los casos más favorables es de centésimas de grado.

2. Explique por qué cuando se introduce un termómetro de mercurio en agua caliente la columna de mercurio sufre un ligero descenso antes de empezar a subir.
Porqué lo primero que se calienta es el cristal, que se dilata y aumenta el diámetro del tubo capilar. Cuando el calor llega al mercurio sube, porque es él el que se dilata.En todos los termómetros sean de la clase que sean, hay que esperar un tiempo para que la medida sea real.

3. Si se le pide construir un termómetro muy sensible, ¿Cuál de los siguientes líquidos de trabajo escogerías: a) mercurio, b) alcohol, c) gasolina, d) glicerina.
Explique su escogencia
El alcohol es una sustancia que se dilata o contrae y, por lo tanto, sube o baja dentro del tubocapilar con los cambios de temperatura. En el tubo capilar se establece una escala que marca exactamente la temperatura en ese momento.
El termómetro de alcohol fue el primero que se creó, y mide la temperatura de manera efectiva. Es más fiable que el termómetro de mercurio, que se utiliza frecuentemente. Tiene la ventaja de registrar temperaturas desde - 112 °C (punto de congelación del etanol, elalcohol empleado en él) hasta 78 °C (su punto de ebullición), con alcohol se logra buena sensibilidad y fiabilidad entre -100ºC y 100ºC, mientras que el termómetro de mercurio es indicado entre -30º y 600ºC. Cubriendo por lo tanto toda la gama de temperaturas que hallamos normalmente en nuestro entomo.

EJERCICIOS
1. El coeficiente promedio de expansión volumétrica de CCl4 es 5,81 x 10-4°C-1 si un recipiente de acero de 50 galones se llena completamente con CCl4, cuando la temperatura sea de 10° C. Cuanto se derramara cuando la temperatura asciende a 30° C.

Solución.
Como el tetracloruro de carbono se expande volumétricamente, al incrementar la temperatura; de la misma manera lo hace el recipiente que lo contiene, que por ser de acero su coeficiente de expansión volumétrica estres veces el coeficiente de dilatación lineal.
3 α = β
De la ecuación. ∆V=βV∆T
Ahora para hallar el cambio de volumen es necesario tener en cuenta la expansión del recipiente de acero, al igual que la del líquido, sin embargo como el líquido se expande proporcionalmente con el volumen original y el β para líquidos es mayor que β= 3α, para solidos se obtiene una relación permita vincular elcambio volumétrico del líquido y del sólido.
∆V=β-3αacero∆T
∆V=5.81×10-4-311×10-6℃-1 50 gal 30-10℃
∆V=0,548 galones se derramaron
2. La diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del motor de un auto es de 450°C, exprese esta diferencia de temperatura en la escala Fahrenheit y en la escala Kelvin.

Solución.
Datos: ∆T=T2-T1 (ecuación 1) ∆T=450°C T℉=?Tk=?

Partimos que la diferencia de temperatura está dada por la ecuación: ∆T=T2-T1 y que para la escala kelvin al extrapolar las curvas se encuentra que la presión es cero cuando la temperatura es -273,15°C, lo cual se utiliza como la base de la escala de temperatura kelvin, la cual fija -273,15°C como su punto cero (0 K). Por consiguiente se deriva la siguiente ecuación: Tc=T-273.15...