Temperatura

1. Expresar en la escala Kelvin las siguientes temperaturas:

a) 50° C

b) 0°C

c) ‐ 35° C.

De Celsius a Kelvin es: K° = C° +273

a.- 323°K

b.- 273 °K

c.- 238 °K

2. ¿Cuánto medirá a 40 °C un alambre de cobre que a 0 °C mide 3.000 m?

L(θ) = L(θ1) * [1+α(θ – θ1)]

L(θ1) = 3.000 m

θ – θ1 = 40 °C – o°C =40 °C

α=1.7x10-5

L (θ) = 3000 * [1+1.7x10-5*(40)]

L (θ) = 3000 * 1.00068

L (θ) = 3002.04m

3. Un recipiente de cinc de 50 cm3 está lleno de mercurio a una temperatura de 20 °C. ¿Cuánto

mercurio se derramará si la temperatura asciende hasta 80 °C?

Zinc:

Volumen final Vf = ?

α (Coeficiente de dilatación lineal del zinc) = 2.6 x 10-5 °C-1

ϒ (Coeficiente de dilatación volumétrica del zinc) = 3 α = 7.8 x 10* -5°C -1

Variación de la temperatura ∆t = t2 – t1 = 80° - 20° = 60 °C

Desarrollo

Vf = Vo (1 + ϒ . ∆t)

Vf = 50 [1 + (7.8 x 10 – 5) (60)]

Vf = 50 [1 + (0.000078) (60)]

Vf = 50 [1 + 0.00468]

Vf = 50.234 cm3

Mercurio:

Vo = 50 cm3

Vf = ?

α = 1.82 x 10 -4 °C – 1

ϒ = 3 α = 5.46 x 10 -4 °C-1

Variación de temperatura: ∆t =t2 – t1 = 80° - 20° = 60 °C

Desarrollo

Vf = Vo (1 + ϒ . ∆t)

Vf = 50[1 + (5.46 x 10-4) (60)]

Vf = 50[1 + (1 + (0.000546) ( 60)]

Vf = 50[1 + 0.03276]

Vf = 51.638 cm3

Para conocer el volumen derramado, hacemos una diferencia entre volumen del zinc y del mercurio

Vmercurio – Vzinc = 51.638 – 50.234 = 1.404 cm3

4. ¿Cuáles deben ser las longitudes a 0 °C de dos varillas cuyos coeficientes de dilatación son

0,9 ∙ 10‐5 °C‐1 y 1,7 ∙ 10‐5 °C‐1 respectivamente, para que a cualquier temperatura su

diferencia sea de 50 cm?

a.- L2 = L1 [1 + α (T2 – T1)]

Temperatura: T

Α1 = 0.9x10-5°C -1

α2 = 1.7x10-5°C-1

1.- L2 = 50[1+0.9x10-5(T)]

L2 =50(1 +0.9x10-5T

L2 = 50 + 4.5 x10-4(m)

2.- L2 = 50[1+1.7x10-5 (T)]

L2 = 50(1 + 1.7 x 10-5T)

L2 = +8.5 x 10-4T (m9)

5. Explique cuáles son las consecuencias de las propiedades termométricas del agua.

Las consecuencias de esta propiedades es que permiten un cambio físico en el agua, como por ejemplo, a 100°C el agua hierve y su punto de ebullición se eleva a 374°, esta presión corresponde a 217.5 Atm. En este caso el calo de evaporación del agua asciende a 539 calorías/gramo a 100°, a diferencia del hielo que se funde cuando se calienta por encima de su punto de fusión.

El agua en estado líquido se mantiene sin solidificarse unos cuantos grados por debajo de la temperatura de cristalización y puede conservarse liquida a -20° en condiciones anormales de reposo

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