Ejercicos termodinamica

6. Una vasija de vidrio esta llena de justamente con 1 l de terpentina a 50 ºF. Hallar el volumen de líquido que se derrama si se calienta hasta 86 ºF. El coeficiente de dilatación lineal del vidrio vale 9 x 10-6 ºC y el de dilatación cúbica de terpentina es 97 x 10-5 ºC-1
Sol. 33.948 cm3
7. ¿A qué temperatura las lecturas de dos termómetros, uno de ellos graduados en escala centígrada y elotro en Fahrenheit, indican la misma lectura?
Sol. 40 ºF
8. Una acera de concreto se vacía un día en que la temperatura es 20 ºC de modo tal que los extremos no tienen posibilidad de moverse. A) ¿Cuál es el esfuerzo en el cemento en un día caluroso a 50 ºC?, B) ¿Se fractura el concreto?. Considere el módulo de Young para el concreto igual a 7 x 109 N/m2 y la resistencia a la tensión como 2 x 109N/m2. Coeficiente de expansión lineal del concreto 12 x 10-6 ºC-1
=2,52 x 10-6 N/m2; No sufre roturaSol.
9. A 20 ºC, un anillo de aluminio tiene un diámetro interior de 5 cm, y una barra de latón tiene un diámetro de 5,050 cm. A) ¿Hasta que temperatura debe calentarse el anillo de modo que se deslice apenas sobre la barra?, B) ¿A qué temperatura deben calentarse ambos de manera que el anilloapenas se deslice sobre la barra?, C) ¿El último proceso funcionará?. Coeficiente de expansión lineal del aluminio 24 x 10-6 ºC-1; Coeficiente de expansión lineal del latón 19 x 10-6 ºC-1
Sol. 436,7 ºC; 2.099 ºC; los materiales se vaporizarían
10. El elemento activo de cierto láser esta hecho de una barra de vidrio de 30 cm de largo por 1,5 cm de diámetro. Si la temperatura de la barra aumenta en65 ºC, encuentre el aumento en a) longitud, b) su diámetro, c) su volumen. Coeficiente de dilatación lineal del vidrio 9 x 10-4 ºC-1
V = 9,304 cm3 D = 0,08775 cm; L = 1,755 cm; Sol.
11. El puente de New River George en Virginia Occidental es un arco de acero de 518 m de largo. ¿Cuánto cambia esta longitud entre temperaturas extremas de – 20 ºC a 50 ºC?
Sol. 0,39886 m
12. Un alambretelefónico de cobre está amarrado, un poco pandeado, entre dos postes que están a 35 m de distancia. Durante un día de verano con Tc = 35 ºC, ¿qué longitud es más largo el alambre que en un día de invierno con Tc = -20 ºC?
Sol. 3,27 cm
13. Una viga estructural mide 15 m de largo cuando se monta a 20 ºC. ¿Cuánto cambia esta longitud en las temperaturas extremas de –30 ºC a 50 ºC?
Sol. 1,32 cm
14. Elcoeficiente promedio de expansión volumétrico del tetracloruro de carbono es 5.81 x 10-4 ºC-1. Si un recipiente de acero de 50 galones se llena completamente con tetracloruro de carbono cuando la temperatura es de 10 ºC, ¿cuánto se derramará cuando la temperatura ascienda a 30 ºC?
Sol. 0,548 gal
15. Una barra de acero de 4 cm de diámetro se calienta de modo que su temperatura aumenta en 70 ºC, ydespués se fija entre dos soportes rígidos. Se deja que la barra se enfríe hasta su temperatura original. Suponiendo que el módulo de Young para el acero es 20,6 x 1010 N/m2 y que su coeficiente promedio de expansión lineal es 11 x 10-6 ºC-1, calcule la tensión en la barra.
Sol. 217 KN
16. Las secciones de concreto de cierta autopista para tener una longitud de 25 m. Las secciones se vacían yfraguan a 10 ºC. ¿Qué espaciamiento mínimo debe dejar el ingeniero entre las secciones para eliminar el pandeo si el concreto va alcanzar una temperatura de 50 ºC?
Sol. 1,20 cm
17. Un cilindro hueco de aluminio de 20 cm de fondo tiene una capacidad interna de 2000 L a 20 ºC. Está lleno completamente con trementina, y luego se calienta hasta 80 ºC. a) ¿Qué cantidad de trementina se derrama? b) Siésta se enfría después hasta 20 ºC, ¿a qué distancia debajo de la superficie del borde del cilindro estará la superficie de la trementina?
Sol. 99,4 cm3, 0,943 cm
18. Una barra de cobre y una barra de acero se calientan. A 0 ºC la barra de cobre tiene una longitud de Lc y la del acero una longitud de La. Cuando las barras se calientan o se enfrían, se mantiene una diferencia de 5 cm entre sus...