ejercicios de Dilatación termica

GUIA DE EJERCICIOS DILATACIÓN TÉRMICA

PARA RECORDAR:
DILATACIÓN LINEAL: ∆L = L₀ · α · ∆T
DILATACIÓN SUPERFICIAL: ∆A = A₀ · 2α · ∆T
DILATACIÓN VOLUMÉTRICA: ∆V = V₀ · 3α · ∆T
AREA CIRCUNFERENCIA = R2

1- La longitud de un cable de aluminio es de 30 m a 20°C. Sabiendo queel cable es calentado hasta 60 °C y que el coeficiente de dilatación lineal del aluminio es de 24*10-6 1/°C. Determine:
a) la longitud final del cable Rta: 30,0288m
b) la dilatación del cable. Rta: 0,0288m

2- Una barra de hierro de 10 cm de longitud está a 0 °C; sabiendo que el valor de α es de 12*10-6 1/°C. Calcular:
a) La Lf de la barra y la ΔL a 20 °C; Rta: 10,0024cm
b) LaLf de la barra a -30 °C. Rta: 9,9964cm

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 de 34 °C, sabiendo que el coeficiente de dilatación lineal del acero es igual a 11*10-6 1/°C. Rta: 40,00528m

4- Un hilo de latón tiene 20 m de longitud a 0 °C. Determine su longitud si fuera calentado hasta una temperatura de350 °K
 Se sabe que: α latón =0,000018 1/°C. Rta: 20,0277m

5- Un oleoducto de acero tiene 1.500 m de longitud a una temperatura de 30 °C.
 Sabiendo que: α = 12*10-6 1/°C. ¿Cuál será su longitud a 10 °C? Rta: 1.499.64m

6- En el interior de un horno se coloca una barra de 300,5 m de Lo a una temperatura to = 10 °C y su L  pasa a ser 300,65 m. Determinar la  del horno; sabiendo que: α =13*10-6 1/°C. Rta: 48,3970C

7- Una barra de metal de longitud Lo a 0 °C sufre un aumento de longitud de 1/100 de Lo cuando se la calienta a 500 °C. ¿Cuál es el coeficiente de dilatación del metal? Rta: 0,00002 0C

8- 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. Determinela temperatura del horno, sabiéndose que el coeficiente de dilatación lineal del hierro es de 11,8*10-6 1/°C. Rta: 867,46 0C

9-  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: α cobre = 17*10-6 1/°C. Rta: 315,66 0C

10- Una chapa de zinc tiene un área de 6 m ²a 16 °C. Calcule su área a 36 °C, sabiendo que el coeficiente de dilatación lineal del zinc es de 27*10-6 1/°C. Rta: 6,00648cm2

11- Determine la temperatura en la cual una chapa de cobre de área 10 m ² a 20 °C adquiere el valor de 10,0056 m ². Considere el coeficiente de dilatación superficial del cobre es 34*10-6 1/°C. Rta: 36,47 0C

12- Una esfera de acero de radio 5,005 cm es colocadasobre un anillo de zinc de 10 cm de diámetro, ambos a 0 °C. ¿Cuál es la temperatura en la cual la esfera pasa por el anillo?
Sabiendo que: α zinc = 0,000022 1/°C y α acero =0,000012 1/°C. Rta: 46,320C ó -83,080C

13- Una chapa de acero tiene un área de 36 m ² a 30 °C. Calcule su área a 50 °C, sabiendo que el coeficiente de dilatación superficial del acero es de 22*10-6 1/°C. Rta:36,01584 m2

14- Un disco de plomo tiene a la temperatura de 20 °C; 15 cm de radio. ¿Cuáles serán su radio y su área a la temperatura de 60 °C?
 Sabiendo que: α plomo =0,000029 1/°C. Rta: 708,1391 cm2 15,017cm

15- Un cubo metálico tiene un volumen de 20 cm ³ a la temperatura de 15 °C. Determine su volumen a la temperatura de 25 °C, siendo el coeficiente de dilatación lineal del metaligual a 0,000022 1/°C.
Rta: 20,0132cm3

16- Un recipiente de vidrio tiene a 10 °C un volumen interno de 200 ml. Determine el aumento del volumen interno de ese recipiente cuando el mismo es calentado hasta 60 °C. Coeficiente lineal del vidrio igual a 9x10-6
Rta: 0,108 ml

17- Un cuerpo metálico en forma de paralelepípedo tiene un volumen de 50 cm ³ a la temperatura de 20 °C. Determine el...