Variación de tepmperatura, Ejercicios de Física

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M.Sc. Paco Wilson Marconi Quispe

DILATACIÓN (^) Dilatación lineal (Longitud) Cuando aumentamos o disminuimos la temperatura de un cuerpo a nivel microscópico se produce un aumento o disminución respectiva de las distancias promedios entre moléculas, efectos que en conjunto aumentan o disminuyen el tamaño de los cuerpos. De este modo se deduce que: “Al calentarse los cuerpos se dilatan, y al enfriarse se contraen” C F K R 5 9 5 9     = = = L 0 Lf L

C F K R

Relación de constantes de dilatación Densidad en dilatación

^  = 

 =^ 

Relación entre longitud y temperatura L 0  T( C) L(cm) Lf L T o f

1 T

L

Tg L

T

A) 35N

B) 38N

C) 40N

D) 48N

E) 30N

Dos varillas A y B a 0 ºC se encuentran adosadas a dos paredes verticales. Si entre ellas se encuentra sin deformar un resorte de constante 500 N/m, determinar la fuerza que comprimirá al resorte si las varillas son calentadas hasta 500 ºC. La longitud inicial de A es 60 cm y la de B es 30 cm. 4 1 4 1

A 1,5^10 º C^ ,^ B^10 º C

k B A

A) 400ºC

B) 500ºC

C) 300ºC

D) 100ºC

E) 250ºC

Un recipiente contiene líquido el cual ocupa 3 / 4 de volumen del recipiente a 0 ºC. ¿A qué temperatura el líquido ocupa todo el

volumen? 𝛾𝑙𝑖𝑞. = 12 × 10

− 4

− 1

𝛾𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = 4 × 10

− 4

− 1

Cuando la temperatura de un líquido aumenta de 20 °C hasta 120 °C su densidad varía de 0 , 71 g/cm^3 hasta 0 , 70 g/cm^3.^ Halle el coeficiente de dilatación cúbica del líquido

A) 0.035%

B) 0.045%

C) 0.55%

D) 0.055%

E) 5.5%

Una cinta métrica de acero es calibrada a

• 10 °C y se usa a 40 ºC. determinar el porcentaje de error en la medición. 11 × 10 − 6 °𝐶 − 1

A) 6 mm B) 12 mm C) 10 mm D) 8 mm E) 15 mm

En cierto lugar la temperatura durante el

año alcanza los valores extremos de

50 °C y 10 °C. Halle la mínima

separación (en mm) entre las vías del

tren formadas por dos barras de fierro

de 15 m de longitud 𝛼 = 10

− 5

− 1

para

que estas no se doblen por efectos de

dilatación.

¿Cuál es el cambio de temperatura que ha ocasionado un aumento de 0 , 3 cm de longitud en una varilla, si se sabe que al aumentar su temperatura en 15 °C adicionales se obtiene una dilatación total de 0 , 8 cm?. A) 6°C B) 8°C C) 9°C D) 10°C E) 12°C

A) 1/

B) 2/

C) 2

D) 4

E) 3

Se tienen dos varillas cuyos coeficientes

de dilatación lineal son α 1 = 1 , 2 × 10 -^6

ºC

• 1

y α 2 = 1 , 8 × 10

• 6

ºC

• 1

Si se

calientan las dos varilla y se observa

que sus longitudes varían de acuerdo a

la gráfica mostrada, determine la

relación L 02 /L 01.

L(cm) T(º C) L (^01) L (^02) 30º 60º