PRÁCTICA N° 05
(Tema: Calor y Temperatura)
INSTRUCCIONES: Este balotarlo de problemas; está preparado para reforzar el aprendizaje de calor y
temperatura. Interprete el enunciado del problema y resuelva empleando la teoría del tema.
1. La diferencia de temperatura entre el interior
y el exterior de un motor de automóvil es de
450°C. Exprese esta diferencia de
temperatura en a) la escala Fahrenheit y b) la
escala Kelvin.
2. En una escala de temperatura desconocida, el
punto de ebullición del agua es 60 °T y el
punto de congelamiento es -15 °T. ¿A cuánto
equivale 333 K en grados T?
3. La temperatura normal del cuerpo es de
98.6°F, la temperatura al aire libre en un día
frío es de 3°F. Hallar la diferencia de
temperatura entre el cuerpo y el aire en °C.
4. El coeficiente de dilatación del mercurio es
0.000182 1/°C. ¿Cuál es su valor en 1/°F
5. Dos losas de concreto (∝= 1,2x10-5 °C-1 ) de
un puente de 250 m de largo se colocan justo
en sus extremos, de modo que no se permite
espacio para la expansión y estos se
encuentran a una temperatura de equilibrio de
18°C. Si ocurre un aumento de temperatura
de 2°C, ¿cuál es la altura a la cual las losas se
elevan cuando se pandean?.
T=18°C
6. Un agujero circular en una placa de aluminio
tiene un diámetro de 100 cm a 0°C ¿Cuál será
su diámetro cuando la temperatura es de
100°C?
αAl=2.3∗10−5
7. Un alambre de aluminio se dobla en forma
circular dejando una abertura de 1 cm. Hallar
la nueva abertura si uniformemente es
enfriado en 200°C.
αAl=2.3∗10−5
8. Una barra de acero tiene 3 cm. De diámetro a
25°C , un anillo de bronce tiene un diámetro
interior de 2.992 a 25°C. ¿A que temperatura
común entrara justamente el anillo en la
barra? αacero=1.1*10-5 αbronce=1.9*10-5
9. Una esfera de cobre sumergida
completamente en agua a 10°C tiene un
volumen de 8000 cm3. Si la temperatura del
agua cambia a 70°C ¿Cuál es el incremento
del empuje del agua sobre la esfera)?
αcobre=1.6*10-5
10. Rieles de acero tiene 20 m. de longitud y son
colocados en las temporadas de invierno en
donde la mínima temperatura es de -10°C
¿Qué espacio debe dejarse entre los rieles si
la temperatura máxima en el verano es de
38°C? αacero=1.2*10-5
11. Una pieza de fundición que pesa 50 kg es
sacada de un horno en que su temperatura es
500°C e introducida en un tanque de acero de
80 kg que contiene 300 kg de aceite a la
temperatura de 20°C. La temperatura final de
equilibrio es de 25°C. Halle el calor especifico
de la pieza de fundición. .(Ceaceite=0.5 cal/gr°c)
(Ceacero=0.1 cal/gr°c).
12. Un clavo de hierro (c=470 J/kg.K) que se
encuentra a una temperatura de 15 °C, se
clava en una tabla y sufre un aumento de
temperatura. Si suponemos que el 65 % de la
energía cinética de un martillo de 1.50 kg que
se mueve a 7 m/s se transforma en calor, que
fluye hacia el clavo y no sale de él, ¿cuánto
será la temperatura final del clavo de 8 g
golpeado 10 veces?.
13. ¿Cuánto calor (en J) se requiere para convertir
15 g de hielo a -10°C en vapor a 110°C?. (Para
el agua: Chielo= 2100 J/kg.K, Lfusión=334×103
J/kg, cagua=4190 J/kg.K, Lvaporización= 2256×103
J/kg)
14. Se desea obtener cubitos de hielo a -20°C de
5 gr cada uno, si se dispone de agua a 25°C.
¿Qué calor debe ser extraido para obtener
cada uno de estos cubos). (CeHielo =0.5
cal/gr°c) (Lf agua=80 cal/gr)
15. ¿Cuánto tiempo debe aplicarse a un
calentador de 500 W a 4 kg de hielo en un
recipiente de aluminio de 3 kg, si ambos están
inicialmente a -20°C para convertir el hielo en
vapor a la presión atmosférica normal?
(CeHielo=0.5cal/gr°c) .(CeAl=0.215 cal/gr°c)
16. Una bala de plomo (Cplomo=128 J/kg.°C) de 3 g
a 30°C se dispara con una rapidez de 240 m/s
en un gran bloque de hielo (Lfusión=3,34×105
J/kg) a 0°C, en el que queda incrustada. ¿Qué
cantidad de hielo se derrite?
17. Se tiene un cubo de hielo a -10°C con una
masa total de 0.045 kg y se coloca con 0.3 kg
de agua a 30°c ¿Cuál es la temperatura final
de equilibrio?
18. Si 0.15 kg de hielo a 0°C se mezclan con agua
a 20°C. ¿Cuál es la masa de agua para que el
hielo se funda completamente?
19. ¿Cuánto hielo a -20°c ha de introducirse a
0.25 kg de agua inicialmente a 20°C para que
la temperatura final con todo el hielo fundido
sea 0°C? Despreciar la capacidad calorífica del
recipiente.
20. Un kg de hielo a 0°c con velocidad de 41.8
m/s choca contra un ñago congelado a 0°c
¿Cuántos gramos de hielo se funde?
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Unidad: II Semana: 5
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