fisica

16.23. El diámetro de un orificio en una placa de cobre a 20 °C es de 3.00 mm. ¿A qué temperatura se deberá enfriar el cobre para que esediámetro sea de 2.99 mm?
Datos:
Lo = diámetro inicial a 20 ⁰C = 3 mm
L = diámetro final T ⁰C = 2.99 mm
α = coeficiente de dilataciónlineal para el cobre = 1.7 * 10⁻⁵ ⁰C⁻¹
To = temperatura inicial = 20 ⁰C
T = temperatura final (⁰C) = ?
Procedimiento:
L = Lo * [1+ α* (T - To)]

Despejando T de la fórmula

T = [L – Lo*(1 - α * To)] / (α*To) =

= [2.99 mm – 3 mm*(1 - 1.7*10⁻⁵ ⁰C⁻¹ * 20⁰C)] /(1.7*10⁻⁵ ⁰C⁻¹ * 3 mm) =
- 175.75 °C, Se deberá enfriar, aproximadamente, hasta -176°C

16.26. Un cubo de cobre mide 40 cm por lado a20°C ¿cuál es el volumen del cubo cuando la temperatura llega a 150°C?
Datos:
Vo = 64000 Cm³
To = 20°C
T = 150°C
α = 1.7*10-5 * °C-1Procedimiento:
V = Vo – 3αVoΔT = 64000 Cm³ + 3(1.7*10-5 * °C-1)(64000 Cm³)(150°C- 20°C) =
64000 Cm³ + 424,32 Cm³ = 64424 Cm³aproximadamente.

16.20 Un matraz pírex tiene un Vol. interior de 600ml a 20ºc ¿a qué temperatura el volumen será de 603ml?
Datos:
Vo = 600 ml
V =603 ml
To = 20°C
T = ?
Procedimiento:
V=Vo x (1+3 x 3.2x10-6 x ΔT)

V/Vo = (1+3 x 3.2x10-6 x ΔT)

V/Vo -1 =3 x 3.2x10-6 x ΔTΔT = (V/Vo -1) / (3 x 3.2x10-6 )
ΔT = [(603/600) – 1] / (9.6x10-6) = 521°C
ΔT = T – To, T = ΔT + To
T = 521°C + 20°C = 541°C