Fismat
Páginas: 5 (1089 palabras)
Publicado: 6 de marzo de 2013
Universidad Dr. José Matías Delgado
Facultad de Ingeniería
Materia: Física II
Docente: Ing. Silvia M. Henríquez de Castillo
GUÍA DE EJERCICIOS DE DILATACIÓN Y CALOR ESPECÍFICO
1. El coeficiente de dilatación lineal del vidrio vale 9 x 10-4 ºC-1. ¿Qué capacidad tendrá un frasco de vidrio a 25 ºC, si su valor a 15 ºC es de 50 cm3?. R/ 51.35 cm3.
2. El elemento activo de ciertoláser 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 en 65 ºC, encuentre el aumento en a) longitud, b) su diámetro, c) su volumen. Coeficiente de dilatación lineal del vidrio 9 x 10-6 ºC-1. R/ ( L = 1.755 cm; ( D = 0.08775 cm; ( V = 9.304 cm3.
3. Una barra de acero tiene una longitud de 2 m a 0 °C y una de aluminio 1.99 m ala misma temperatura. Si se calientan ambas hasta que tengan la misma longitud, ¿cuál debe ser la temperatura para que ocurra?. Se sabe que: α acero = 11x 10-6 ºC-1, y α aluminio = 24 x 10-6 ºC-1.
4. Una vasija de cinc (coeficiente de dilatación lineal: 2.9 × 105 °C-1) está llena de mercurio a 100 °C, teniendo entonces una capacidad de 10 L. Se enfría hasta 0 °C. Calcular la masa demercurio, medida a 0 °C, que hay que añadir para que la vasija quede completamente llena (coeficiente de dilatación del mercurio: 1.82 × 104 °C-1). Densidad del mercurio a 0 °C, 13.6 g/cm3.
5. Un pino cilíndrico de acero debe ser colocado en una placa, de orificio 200 cm ² del mismo material. A una temperatura de 0°C; el área de la sección transversal del pino es de 204 cm². ¿A quétemperatura debemos calentar la placa con orificio, sabiendo que el coeficiente de dilatación lineal del acero es 12x10-6 1/°C y que la placa está inicialmente a 0 °C?.
6. 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 qué temperatura debe calentarse el anillo de modo que se deslice apenas sobre la barra?, B) ¿A quétemperatura deben calentarse ambos de manera que el anillo apenas se deslice sobre la barra?. Coeficiente de expansión lineal del aluminio 24 x 10-6 ºC-1; Coeficiente de expansión lineal del latón 19 x 10-6 ºC-1. R/436.7 ºC; 2,099 ºC
7. El coeficiente 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 llenacompletamente con tetracloruro de carbono cuando la temperatura es de 10 ºC, ¿cuánto se derramará cuando la temperatura ascienda a 30 ºC?. R/ 0.548 gal
8. Un cubo de aluminio, cuyas aristas son de 20 cm, flota en mercurio. ¿Cuánto se hundirá cuando la temperatura aumente de 270 K a 320 K? (El coeficiente de dilatación volumétrica del mercurio es de 1.8 x 10-4 ºC-1.
9. Una placa de acerocircular de 15 cm de radio se enfría de 350 °C a 20 °C. ¿En qué porcentaje disminuye el área de la placa?.
10. Una tarta de calabaza esta rellena hasta el borde. El molde en que se hornea está hecho de vidrio pirex y es un cilindro con una profundidad interior de 2.1 cm y un diámetro interior de 30 cm. La tarta se prepara a una temperatura ambiente de 68 °F y se introduce en un horno a 400°F .Cuando se saca del horno se observa que 151 cm3 del relleno de la tarta se salieron. Determine el coeficiente de dilatación volumétrico del relleno de la tarta, suponiendo que es un fluido.
11. Las marcas de una regla de aluminio y una de latón están perfectamente alineadas a 0 °C. ¿Qué separación habrá entre las marcas de 20 cm de las dos reglas a 100 °C? R/ 0.008 cm.
12. Imagineq está preparando un aderezo para pasta y tiene una taza medidora cilíndrica de 10 cm de altura hecha de vidrio ordinario (( = 2.7 x 10-5 °C-1) llena de aceite de oliva (( = 6.8 x 10-5 °C-1) hasta una altura 1.0 mm por debajo del borde de la taza. En un principio la taza y el aceite están a temperatura ambiente (22 °C). El teléfono suena y ud. se olvida del aceite, que por descuido dejó...
Facultad de Ingeniería
Materia: Física II
Docente: Ing. Silvia M. Henríquez de Castillo
GUÍA DE EJERCICIOS DE DILATACIÓN Y CALOR ESPECÍFICO
1. El coeficiente de dilatación lineal del vidrio vale 9 x 10-4 ºC-1. ¿Qué capacidad tendrá un frasco de vidrio a 25 ºC, si su valor a 15 ºC es de 50 cm3?. R/ 51.35 cm3.
2. El elemento activo de ciertoláser 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 en 65 ºC, encuentre el aumento en a) longitud, b) su diámetro, c) su volumen. Coeficiente de dilatación lineal del vidrio 9 x 10-6 ºC-1. R/ ( L = 1.755 cm; ( D = 0.08775 cm; ( V = 9.304 cm3.
3. Una barra de acero tiene una longitud de 2 m a 0 °C y una de aluminio 1.99 m ala misma temperatura. Si se calientan ambas hasta que tengan la misma longitud, ¿cuál debe ser la temperatura para que ocurra?. Se sabe que: α acero = 11x 10-6 ºC-1, y α aluminio = 24 x 10-6 ºC-1.
4. Una vasija de cinc (coeficiente de dilatación lineal: 2.9 × 105 °C-1) está llena de mercurio a 100 °C, teniendo entonces una capacidad de 10 L. Se enfría hasta 0 °C. Calcular la masa demercurio, medida a 0 °C, que hay que añadir para que la vasija quede completamente llena (coeficiente de dilatación del mercurio: 1.82 × 104 °C-1). Densidad del mercurio a 0 °C, 13.6 g/cm3.
5. Un pino cilíndrico de acero debe ser colocado en una placa, de orificio 200 cm ² del mismo material. A una temperatura de 0°C; el área de la sección transversal del pino es de 204 cm². ¿A quétemperatura debemos calentar la placa con orificio, sabiendo que el coeficiente de dilatación lineal del acero es 12x10-6 1/°C y que la placa está inicialmente a 0 °C?.
6. 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 qué temperatura debe calentarse el anillo de modo que se deslice apenas sobre la barra?, B) ¿A quétemperatura deben calentarse ambos de manera que el anillo apenas se deslice sobre la barra?. Coeficiente de expansión lineal del aluminio 24 x 10-6 ºC-1; Coeficiente de expansión lineal del latón 19 x 10-6 ºC-1. R/436.7 ºC; 2,099 ºC
7. El coeficiente 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 llenacompletamente con tetracloruro de carbono cuando la temperatura es de 10 ºC, ¿cuánto se derramará cuando la temperatura ascienda a 30 ºC?. R/ 0.548 gal
8. Un cubo de aluminio, cuyas aristas son de 20 cm, flota en mercurio. ¿Cuánto se hundirá cuando la temperatura aumente de 270 K a 320 K? (El coeficiente de dilatación volumétrica del mercurio es de 1.8 x 10-4 ºC-1.
9. Una placa de acerocircular de 15 cm de radio se enfría de 350 °C a 20 °C. ¿En qué porcentaje disminuye el área de la placa?.
10. Una tarta de calabaza esta rellena hasta el borde. El molde en que se hornea está hecho de vidrio pirex y es un cilindro con una profundidad interior de 2.1 cm y un diámetro interior de 30 cm. La tarta se prepara a una temperatura ambiente de 68 °F y se introduce en un horno a 400°F .Cuando se saca del horno se observa que 151 cm3 del relleno de la tarta se salieron. Determine el coeficiente de dilatación volumétrico del relleno de la tarta, suponiendo que es un fluido.
11. Las marcas de una regla de aluminio y una de latón están perfectamente alineadas a 0 °C. ¿Qué separación habrá entre las marcas de 20 cm de las dos reglas a 100 °C? R/ 0.008 cm.
12. Imagineq está preparando un aderezo para pasta y tiene una taza medidora cilíndrica de 10 cm de altura hecha de vidrio ordinario (( = 2.7 x 10-5 °C-1) llena de aceite de oliva (( = 6.8 x 10-5 °C-1) hasta una altura 1.0 mm por debajo del borde de la taza. En un principio la taza y el aceite están a temperatura ambiente (22 °C). El teléfono suena y ud. se olvida del aceite, que por descuido dejó...
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