DILATACIÓN TÉRMICA

Capítulo 4

U.E. Colegio Paul Harris – 9º Grado

01. A una temperatura 15ºC una varilla de hierro tiene una longitud de 5 m. ¿Cuál será la longitud al aumentar la temperatura a 25ºC? Fe = 1,2.10-6 ºC-1

Rpta. : 5,00006 m 02. Una barra de cobre mide 8 m, a 15ºC. Hallar la variación

que experimenta su longitud al calentar hasta 35ºC. Cu

= 17.10-6 ºC-1

Rpta.: 2,72 mm

03. Una varilla de longitud 3 m se alarga 3 mm al elevar su temperatura en 100ºC. Hallar el correspondiente.

Rpta.: 10-5 ºC-1

04. Un hilo de cobre (Cu = 17.10-6 ºC-1) mide 2,44 m a 20ºC. ¿Cuánto aumentará su longitud al elevarse la temperatura a 45ºC?

Rpta.: 1,04.10-3

05. A una temperatura de 17ºC una ventana de vidrio tiene un área de 1,6 m2. ¿Cuál será su área final al aumentar su temperatura a 32ºC? (Cu = 9.10-6 ºC-1)

Rpta.: 1,6004

06. A 15ºC una rueda tiene un diámetro de 30 cm y el diámetro interior del rin de acero es 29,96 cm. ¿A qué temperatura debe calentarse la llanta para que pueda entrar en el rin? acero = 11.10-6 ºC-1

Rpta.: 136ºC

07. Una barra de aluminio de 0,01 m a 16ºC, se calienta a 44ºC. Calcular: aluminio = 23.10-6 ºC-1

a) ¿Cuál será el volumen final? Rpta.: 0,010019

b) ¿Cuál su dilatación cúbica? Rpta.: 1,9.10-5

08. Un puente de acero (acero = 11.10-6 ºC-1) mide 75 m a la temperatura de 10ºC. ¿Qué longitud tendrá si la temperatura se eleva a 45ºC?

Rpta.: 75,0288 m

09. Una esfera de metal tiene 10 cm de diámetro a 0ºC. ¿Cuál será su aumento de volumen al aumentar su temperatura a 300ºC? ( = 2,2.10-5 ºC-1)

Rpta.: 10,36

10. ¿Qué capacidad tendrá un frasco de vidrio a 25ºC, si su valor a 15ºC es de 50 cm? = 9.10-6 ºC-1

Rpta.: 50,0135 cm

11. Hallar la variación del volumen experimentada por un bloque de fundición de 5x10x6 cm, al calentarlo desde 15ºC a 47ºC. ( =10-5 ºC-1)

Rpta.: 0,29 cm3

12. Un tubo vertical de vidrio, de sección 1 cm2, con su extremo inferior cerrado, se encuentra lleno de mercurio hasta una altura de 100 cm cuando la temperatura es de 15ºC. ¿Qué altura alcanzará el mercurio en el tubo, si la temperatura sube a 35ºC?

Rpta.:

13. Calcula el aumento de longitud de una barra de cobre de 500 cm de largo, cuando se caliente desde 12ºC a 32ºC. ( =17.10-6 ºC-1)

Rpta.: 0,17 cm

14. Una barra de Cu mide 8 cm a 15ºC. Hallar la variación que experimenta su longitud al calentarla hasta 35ºC. ( =17.10-6 ºC-1)

Rpta.:2,72 mm

15. Una varilla de 3 m de longitud se alarga 3 mm al elevar su temperatura en 100ºC. Hallar el coeficiente de dilatación lineal correspondiente.

Rpta.: 10-3 ºC-1

16. Una barra métrica de aluminio mide correctamente (calibrada) a 3ºC y con ella se mide una cierta longitud a 35ºC, resultando el valor de 88,42 cm. Hallar el error cometido en la medición, debido a la dilatación de la barra. ¿Cuál sería en las condiciones anteriores la longitud correcta que se ha determinado a 35ºC? (Al =32.10-6 ºC-1)

Rpta.: 0,038 cm 88,48 cm

17. Sabiendo que el coeficiente del vidrio es 9.10-6 ºC-1. ¿Qué capacidad tendrá un frasco de vidrio a 25ºC, si su valor a 15ºC es de 50 cm3?

Rpta.: 50,0135 cm3

18. Una bola de acero de 6 cm de diámetro tiene 0,010 mm más de diámetro que el correspondiente al orificio de una plancha de latón donde se debe alojar. Tanto la bola como la plancha están a 30ºC. ¿A qué temperatura podrá pasar la bola por el orificio? El coeficiente de dilatación lineal del acero es 12.10-6 ºC-1 y para el latón 9.10-6 ºC-1

Rpta.:

19. Calcular la longitud de un hilo de cobre ( = 0,0000117/ºC) calentado por el Sol hasta 55ºC, si a 0 ºC su longitud era de 1400 m.

Rpta: 1400,9 m

20. Calcular la relación de longitudes que deben cumplir dos varillas cuyos coeficientes de dilatación son de 0,0000097/ºC y 0,0000117/ºC, para que a cualquier temperatura la diferencia sea de 5 cm.

Rpta.: 1,2061 m

21. Una cinta métrica de acero ( = 000012/ºC) es exacta a 0ºC. Se efectúa una medición de 50 m un día en que la temperatura es de 32ºC. ¿Cuál es su verdadero valor?

Rpta.: 49,808 m

22. Una esfera de bronce de 33,5 cm3 de volumen sufre un aumento de temperatura de 45ºC, ¿cuál será el aumento de volumen experimentado, si el coeficiente de dilatación lineal del bronce es de 0,0000156/ºC?

Rpta.: 0,065 cm3

23. ¿Cuál será la longitud que alcanza un alambre de hierro ( = 0,000012/ºC) de 250 m, si sufre un aumento de temperatura de 60ºC?

Rpta.: 250,18 m

24. ¿Cuál será el coeficiente de dilatación lineal de un metal sabiendo que la temperatura varía de 95ºC