Guía nº 1 de ejercicios resueltos de termostática

Resolver los siguientes ejercicios

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Problema nº 1

¿Cuál será el coeficiente de dilatación lineal de un metal sabiendo que la temperatura varía de 95 °C a 20 °C cuando un alambre de ese metal pasa de 160 m a 159,82 m?

• Respuesta: α = 0,000015/°C

Problema nº 2

¿Cuál es el aumento de temperatura sufrido por un trozo de cinc que experimenta una variación de volumen de 0,012 dm³, si su volumen inicial es de 8 dm³?

• Respuesta: Δt° = 16,67 °C

Problema nº 3

Calcular la longitud de un hilo de cobre (α = 0,0000117/°C) calentado por el sol hasta 55 °C, si a 0 °C su longitud era de 1.400 m.

• Respuesta: l₂ = 1.400,9009 m

Problema nº 4

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

• Respuesta: r = 1,2062

Problema nº 5

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

• Respuesta: l₁ = 49,808 m

Problema nº 6

Calcular el alargamiento que experimenta al pasar de 10 °C a 50 °C una varilla de hierro de longitud l₀ = 25 m; (α = 0,0000117/°C).

• Respuesta: Δl = 1,17 cm

Problema nº 7

¿Qué relación deben tener las longitudes de dos varillas de cobre y hierro, para que las diferencias de longitudes sean de 5 cm a cualquier temperatura?

• Respuesta: l₀ₕ = 1,57·l_0c

Problema nº 8

Un frasco de vidrio (α = 0,00000861) esta lleno de mercurio a 0 °C. Se calienta hasta 100 °C y se derraman 1,5 cm³ a esa temperatura. ¿Cuál es el volumen del frasco?

• Respuesta: V₀ = 96 cm³