TRABAJO DE FÍSICA II “CALOR Y TEMPERATURA”

Nombre: _____________________________________________Grupo: _____N/L: _____Fecha de entrega: ____________ M.E. Aldo Viezcas Alcántar INSTRUCCIONES: Contestar en el cuaderno el siguiente trabajo, hacerlo legible y con limpieza.

TEMA 2.1 Conceptos de calor y temperatura a partir de la energía cinética promedio que posee la materia

1.- La temperatura normal del cuerpo humano es de 98.6 ºF ¿Cuál es su temperatura en la escala de ºC? Sol. 37ºC 2.- El punto de ebullición del azufre es de 444.5 ºC ¿Cuál es su temperatura correspondiente en ºF? Sol. 832 ºF 3.- Un riel de acero se enfría de 70 a 30 ºC en 1 hr ¿Cuál es su variación de temperatura en ºF en ese lapso? Sol. 72 ºF 4.- ¿A qué temperatura la escala Celsius y la escala Fahrenheit coinciden en una misma lectura numérica? Sol. -40 ºC 5.- Un trozo de carbón vegetal que estaba inicialmente a 180 ºF experimenta una disminución de temperatura de 120 ºF

exprese este cambio de de temperatura en ºC ¿Cuál es la temperatura final en ºC? Sol. t 66.7 ºC TC = 15.6 ºC

6.- La acetona hierve a 56.5 ºC y el nitrógeno liquido hierve a -196 ºC. Exprese estas temperaturas especificas en la

escala ºK ¿Cuál es su diferencia entre estas temperaturas en ºC? Sol. TA = 329.5 ºK, TN = 77 ºK y t 252.5ºC

7.- El punto de ebullición de oxigeno es de -297.35 ºF Exprese esta temperatura en ºC y ºK Sol. TC= -183 ºC TK= 90 ºK

8.- Si el oxigeno se enfría de 120 a 70 ºF ¿Cuál es su variación ( )t en ºK? Sol. t 27.8 ºK

9.- Una pared de ladrillo refractario tiene una temperatura interna de 313 ºF y una temperatura exterior de 73 ºF Exprese

la diferencia de temperaturas en ºK. Sol. t 133 ºK

10.- El oro se funde a 1336 ºK ¿Cuál es su temperatura correspondiente en ºC y en ºF? Sol. TC= 1060 ºC TF= 1950 ºF 11.- Convierte T1=212 ºF y T2= - 70 ºF en º R (Rankine) Sol. T1 = 672 ºR T2 = 390 ºR

12.- Una muestra de gas se enfría de -120 ºC a -180 ºC Exprese la variación de temperatura en ºK y ºF Sol. T - 60 ºK 13.- Una persona se encuentra insatisfecha con el tiempo de cocción de los huevos en una olla de agua hirviendo.Explica ¿Se cocerán más rápido si la persona a) aumenta la llama del gas o b) Si utiliza una olla de presión?

DILATACION LINEAL )( L DILATACION CUBICA Ó VOLUMETRICA ( )V

TLL 0 TVV 0

1.- Una losa de concreto tiene 20 m de largo. ¿Cuál será el incremento en su longitud si la temperatura cambia de 12 º C

a 30 ºC? suponga 9 x 10-6 ºC-1 Sol. L 3.24 mm

2.- Un trozo de tubo de cobre tiene 6 m de longitud a 20 ºC ¿Qué incremento de longitud tendrá cuando se caliente a

80 ºC .suponga 1.7 x 10-5 ºC-1 Sol. L 6.12 mm

3.- Una barra de plata tiene 1 ft de longitud a 70 ºF ¿Cuánto se incrementará su longitud cuando su introduzca en agua

hirviendo (212 ºF)? suponga 1.1 x 10-4 ºC-1 Sol. L 0.47 mm

4.- El diámetro de un orificio en una placa de acero es de 9 cm. cuando la temperatura es de 20 ºC ¿Cuál será su diámetro del orificio a 200 ºC? 1.2 X 10-5 ºC-1 Sol. L0 = 9.02 cm.

5.- Una varilla de bronce tiene 2 m de longitud a 15 ºC ¿A que temperatura se tendrá que calentar la varilla para que su

nueva longitud sea de 2.01 m? suponga 1. 8 x 10-5 ºC-1 Sol. T 293 ºC

6.- ¿Cuál es el incremento de volumen en 16 lts de alcohol etílico cuando la temperatura se incrementa en 30 ºC?

suponga 11 x 10-4 ºC-1 Sol. V 0.528 lts.

7.- Un matraz Pyrex tiene un volumen interior de 600 ml a 20 ºC ¿A que temperatura el volumen interior será de 603 ml?

suponga 0.3 x 10 -5 ºC-1 ( V 603 ml – 600 ml = 3 ml) Sol. T 576 ºC

8.- El volumen de un cubo de metal se incrementa en 0.5% cuando la temperatura del cubo se eleva en 100 ºC ¿Cuál es

su coeficiente de dilatación cúbica ( ) en ese metal? (0.5% = 0.005) Sol. 1.67 x 10-5 ºC -1

Continúa al reverso...

9.- Una cinta métrica de acero de un topografo se calibra a 18 ºC Se encuentra una lectura de 61 m al medir con ella El ancho de un terreno cuando la temperatura es de -12 ºC ¿Cuál será el error introducido por la diferencia de temp_

ertatura? Suponga que 1.2 x 10 -5 ºC-1 Sol. L 2.2 cm.

10.- La rueda de madera de un vagón mide 120 cm. de diámetro exterior. La llanta de acero para esta rueda deliberada- mente se construye más pequeña, de manera que al colocarla sobre la rueda puede contraerse para lograr un buen ajuste. Si el diámetro interior de la llanta es de 119.6 cm. a una temperatura de 20 ºC. Encuentre la temperatura a la

cual debe calentarse para colocarla sobre la rueda. 1.2 x10-5 ºC-1 Sol. T 279ºC

11.- Un puente de acero mide ½ Km de longitud a 0 ºC ¿Cuánto se dilata cuando su temperatura alcanza los 35 ºC? El

coeficiente 1.2 x 10-5 ºC-1 Sol. L 21 cm.

12.- Un tapón de bronce redondo tiene un diámetro de 8.001 cm. a 28 ºC ¿A que temperatura se deberá enfriar el tapón para ajustar correctamente en un orificio de 8 cm? Suponga 1.8 x 10-5 ºC-1 Sol. t = 21.1 º

13.- El diámetro de un orificio practicado en una placa de cobre a 20 ºC es de 3 mm. ¿A que temperatura se deberá enfriar el cobre para que ese diámetro sea de 2.99 mm? 1.7 x 10-5 ºC-1 Sol. t = -176 ºC

14.- Un vaso de laboratorio Pyrex se llena por completo con 500 cm3 de alcohol etílico. Si la temperatura del sistema se del

Sistema se eleva a 70 ºC ¿Qué volumen de alcohol se derramará? M 11 x 10-4 ºC-1 P 0.3 x 10-5 ºC (3 )P

( PM VVV ) Sol. V = 38.2 cm3

15.- Una varilla de 3 m de longitud se alarga 3 mm al elevar su temperatura en 100 ºC. Hallar . Sol. 1 x 10-5 ºC-1