Calorimetría 4º

CALORIMETRÍA

DILATACIÓN LINEALSi calentamos una varilla o alambre como el de la figura, comprobaremos que sufre una dilatación (∆L), cuyo valor dependerá de la longitud inicial (Li) y del cambio de temperatura (∆T) por el coeficiente de dilatación lineal ().

∆L = Lf - Li

∆T = Tf - Ti

Unidad () = ºC-1, ºF-1, ºK-1

= Coeficiente de dilatación lineal

COEFICIENTES DE DILATACIÓNSUSTANCIA 10-5(ºC-1)

Aluminio Bronce

ZincCobreAceroLatónOro

PlataPlomoVidrioPyrex 

2,41,82,91,71,21,91,40,92,90,90,3

EJEMPLO Nº 01

Se tiene un alambre dé cobre de 100m de longitud a 0ºC ¿Qué longitud poseerá a 100ºC?

DILATACIÓN SUPERFICIALCuando calentamos una lámina o placa como la mostrada en la figura, comprobamos que su superficie experimenta una dilatación (A), cuyo valor viene dado por:

A = Af –Ai

2 = Coeficiente de dilatación superficial

EJEMPLO Nº 01

Suponga que el área de una lámina de aluminio, a 40ºC, es de 100cm2. Halla la nueva área a 140ºC.

DILATACIÓN VOLUMÉTRICAEs indudable que al calentar o enfriar un cuerpo, todas sus dimensiones: largo, ancho y altura, experimentan cambios. Por ello se afirma que en todo fenómeno de dilatación realmente se produce una variación en el volumen. (V), cuyo valor estará dado por.

V = Vf – Vi

3 = Coeficiente de dilatación volumétrica

COEFICIENTES DE DILATACIÓNSUSTANCIA 10-4(ºC-1)

Aceite Alcohol

Agua (10 – 20ºC)GasolinaGlicerinaKeroseneMercurioPetróleo

67,51,5105

101,810

EJEMPLO Nº 01

Un recipiente de vidrio pirex de 1000 cm³ de volumen está lleno de mercurio a 20ºC. ¿Cuántos cm³ tendrá cuando la temperatura suba a 50ºC?.

PROBLEMA Nº 01

¿En cuanto aumenta el volumen de una esfera de aluminio, de radio igual a 5cm a 0ºC, al calentarse a 300ºC ?

PROBLEMA Nº 02

Calcula la longitud de un alambre de latón que se alarga 0,9 cm cuando se calienta de 0°C a 200°C.

PROBLEMA Nº 03

Calcula la longitud de un alambre de latón que se alarga 0,9 cm cuando se calienta de 0ºC a 200ºC.

PROBLEMA Nº 04

Un riel de acero mide 10m a 0°C. ¿Cuál será su longitud a 20°C?

PROBLEMA Nº 05

Un recipiente de cobre tiene un volumen de 200 cm³ a 0ºC. Calcula su volumen a –10ºC.

PROBLEMA Nº 06

Una lámina de acero tiene un área de 400cm² a –12ºC ¿Cuál es el área a 88ºC?

PROBLEMA Nº 07

Un recipiente de vidrio está constituido de modo que tiene una capacidad de 300cm³ a 15ºC . Halla su volumen a 125ºC.

PROBLEMA Nº 08

Un puente de acero en verano a 30ºC , tiene una longitud de 200 metros. ¿Cuál es su longitud en invierno (–10ºC).