-
ESCALAS TERMOMTRICAS: 1. Escalas relativas: Pueden tener
temperaturas positivas o
negativas; las escalas relativas son las escalas Celsius ( C ) y
Fahrenheit ( F ).
2. Escalas Absolutas: Tienen temperaturas positivas, solo
positivas. De donde se deduce que la menor temperatura en estas
escalas es el cero; las escalas absolutas son las escalas Kelvin (
K ) y Rankine ( R ).
Nota: En toda escala absoluta el cero absoluto es igual a
cero ( 0 ), en la escala celciuses 273C y en la escala
Fahrenheit 460F.
Cero Absoluto.- Temperatura ideal, es la menor temperatura
que pueda existir en la cual correspondera a una ausencia total
del movimiento molecular (reposo). (esto se cumple en teora).
Basndose en determinadas propiedades de los gases, se ha
calculado que la temperatura correspondiente al cero absoluto es de
273C. Mediante distintos procedimientos se ha conseguido alcanzar
valores de unas pocas millonsimas de grado por encima del cero
absoluto.
Variacin de la temperatura ( T ): La variacin de temperatura
significa aumento o disminucin de temperatura y todos sus sinnimos,
como incremento, etc.
InicialFinalT_T=T
En el Sistema Internacional de Unidades la temperatura se mide
en Kelvin. Bien para establecer las formulas una de conversiones y
otra de variaciones es necesario conocer el:
Teorema de Thales: Tres o mas paralelas determinan sobre dos mas
secantes segmentos proporcionales.
a
b
c
m
n
p
Se cumple:
pn
nm
cb
ba
pn
pm
cb
ca
Donde: a, b y c: son temperaturas. m, n y p: son temperaturas.
Ejemplo.- Hallar x:
x
20
200
25
15
60
Solucin: Aplicamos el teorema de Thales.
1525
2560
20x
x200
x = 60
1525
1560
20x
20200
x = 60
GRAFICA DE LAS ESCALAS DE TEMPERATURAS:
C F K R
100
0
- 273
212
32
- 460
373
273
0
672
492
0
Pto Eb. (agua)
Pto F.
(agua)
C. Ab.
100 180 100 180
A. FORMULA PARA CONVERSIONES: Esta formula se utiliza para
temperaturas estables. Ud. puede ayudarse en la solucin de
problemas recordando que; si en un problema encuentras estas
palabras: Aumento hasta = temperatura estable Disminuye hasta =
temperatura estable En ambos casos se utiliza la formula de
conversiones, Aplicando el teorema de Thales, tenemos:
492672
492R
273373
273K
32212
32F
0100
0C
180
492R
100
273K
180
32F
100
0C
9
492R
5
273K
9
32F
5
C
Deducciones:
273CK 460FR
B. FRMULA PARA VARIACIONES.- Esta formula se aplica
cuando hay aumento o disminucin de temperatura. En este caso
para reconocer una variacin recuerde estas palabras: Aumenta en =
variacin Disminuye en = variacin En ambos casos aplique las
formulas de variaciones.
180
R
100
K
180
F
100
C
9
R
5
K
9
F
5
C
Deducciones:
KC RF
InicialFinal TTT
C. EQUIVALENCIAS.- de variaciones.
(1C) equivale a (1,8F) (1C) equivale a (1K) (1F) equivale a
(1R)
-
(1K) equivale a (1,8R)
1. En un laboratorio de investigacin, un cientfico midi la
temperatura a la cual cierto gas se licua, encontrando un valor
extrema-damente bajo. Cul de los valores sgtes cree usted que pudo
haber obtenido ese cientfico?. Explique.
A. -327C B. -15K C. -253C D. 860R E. 10-5K
2. Un trozo de metal se encuentra a 182 C y aumenta su
temperatura en 81 R. Cul es la lectura final en Kelvin? A. 421
B. 408 C. 850
D. 500 E. 376
3. Un cuerpo metlico que se encuentra a 122F es calentado
aumentando su temperatura en 45R. Determinar la temperatura final
del metal en grados Celsius.
A. 25 B. 30 C. 45 D. 75 E. 103 4. Un termmetro con escala
arbitraria tiene como punto de
fusin del hielo - 40 y como punto de ebullicin del agua 160,
cuando en este termmetro se lee 40. Cunto se lee en la escala
Rankine?
A. 423 B. 564 C. 582 D. 630 E. NA. 5. Se tiene dos escalas
termomtricas A y B de tal modo
que el agua hierve a 240A y 180B. Si al aumentar la temperatura
en 1A equivale a aumentar esta en 1,5B.
A que temperatura coinciden las escalas A y B? A. 120 B. 360 C.
400 D. 530 E. 720
6. Para que temperatura se cumplir la siguiente relacin:
K+ 2F = 2R 9C
A. 347,7K B. 331K C. 37K D. 337,7K E. 332K
7. Par que temperatura en F se cumple la siguiente relacin:
)C5(12)263K)(10C(
A. 10 B. 20 C. 22,5 D. 35 E. 46,4
8. Cul de los siguientes grficos relaciona las escalas: K y
F.
255,2
o
K
F
A.
180
o
K
F
B.
- 255,2
K
F
C.
-180
K
F
D.
E. N.A.
9. A un cuerpo que estaba a 10 C se le incremento su temperatura
en 18F; luego se le disminuyo en 5 grados Kelvin, y finalmente se
le incremento en 36. Cual ser su temperatura final en C?
A. 35 B. 65 C. 15 D. 25 E. 5
10. En un termmetro malogrado cuya escala esta en F el
agua hierve a 178. A que temperatura debe congelar el agua en
dicho termmetro? A. 1F B. 2F C. 8F D. 4F E. 6F
11. Se construye un termmetro de mercurio, observndose
que la temperatura del hielo fundente es 10M y al contacto con
un cuerpo que esta a 15C, la lectura es 30M obtngase la formula
entre esta escala y la centgrada.
A.3
)322(
4
MC
B.5
)18(
2
MC
C.8
)10(
3
MC
D.3
)18(
MC
E.2
)32(
5
MC
12. Una escala termomtrica absoluta Q marca 160Q para 43C. Para
una sustancia que inicialmente estaba a 16F y que experimenta un
calentamiento de 80Q, Cul ser su temperatura final en F? A. 191F B.
201F C. 161F D. 180F E. 151F
13. Se tiene dos escalas termomtricas A y B, de tal modo que
el agua hierve a 200A y 60B. Si al aumentar la temperatura en 2A
equivale a aumentar esta en 3B, calcular a que temperatura
coinciden las escalas A y B. A. 630 B. 220 C. 180 D. 360 E.
N.A.
14. Cierto liquido se encuentra a 288K, se encuentra
sumergido en el un termmetro que a temperaturas bajas marca en
kelvin y a las altas en Rankine, Dicho liquido se calienta hasta
636R y se sabe que por cada C que aumenta se evapora 0,5 gramos del
liquido.Cunto se evaporo? A. 45,5 g B. 32,5 g C. 26,5 g D. 20,5 g
E. 14,5 g
15. En un termmetro con columna uniforme de mercurio solo
aparecen dos marcas: 36C y 37C la longitud de la columna entre
estas marcas es 1 cm. Una persona se pone el termmetro y constata
que la columna de mercurio mide 2,3 cm por encima de la marca de
37C. Su temperatura es:
-
A. 38, 3C B. 39,2C C. 39,8 C D. 39,3 C E.41,3 C
16. Para que temperatura se cumplir la siguiente relacin:
K+ 2F = 2R 9C
a) 347,7K b) 331K c)37K d) 337,7K e) 332K
17. Cual es el valor de la constante , sabiendo que se cumple la
siguiente relacin constante en las escalas C, F, K y R.
K - R - C + F = a) 45 b) 54 c) -12 d) 84 e) -187
18. Par que temperatura en F se cumple la siguiente relacin:
)C5(12)263K)(10C(
a) 10 b) 20 c) 22,5 d) 35 e) 30
19. Cual de los siguientes grficos relaciona las escalas: K y
F.
255,2
o
K
F
A.
180
o
K
F
B.
- 255,2
K
F
C.
-180
K
F
D.
E. N.A. 20. Cual de los siguientes grficos relaciona las
escalas:
K y R
0,3
o
K
R
A.
0,36
o
K
R
B.
-0,3
K
R
C.
-0,36
K
R
D.
E. N.A.
21. A un cuerpo que estaba a 10 C se le incremento su
temperatura en 18F; luego se le disminuyo en 5 grados Kelvin, y
finalmente se le incremento en 36. Cual ser su temperatura final en
C? a) 35 b) 65 c) 15 d) 25 e) 5
22. En un termmetro malogrado cuya escala esta en F el agua
hierve a 178. A que temperatura debe congelar el agua en dicho
termmetro? a) 1F b) 2F
c) 8F d) 4F e) 6F
23. Se construye un termmetro de mercurio, observndose que la
temperatura del hielo fundente es 10M y al contacto con un cuerpo
que esta a 15C, la lectura es 30M obtngase la formula entre esta
escala y la centgrada.
a) 3
)32M2(
4
C b)
5
)18M(
2
C
c) 8
)10M(
3
C d)
3
)18M(C
e) 2
)32M(
5
C
24. Una escala termomtrica absoluta Q marca 160Q para
43C. Para una sustancia que inicialmente estaba a 16F y que
experimenta un calentamiento de 80Q, Cul ser su temperatura final
en F? a) 191F b) 201F c) 161F d) 180F e) 151F
25. Se tiene dos escalas termomtricas A y B , de tal modo que el
agua hierve a 200A y 60B. Si al aumentar la temperatura en 2A
equivale a aumentar esta en 3B, calcular a que temperatura
coinciden las escalas A y B. a) 630 b) 220 c) 180 d) 360 e)
N.A.
26. Cierto liquido se encuentra a 288K, se encuentra sumergido
en el un termmetro que a temperaturas bajas marca en kelvin y a las
altas en Rankine, Dicho liquido se calienta hasta 636R y se sabe
que por cada C que aumenta se evapora 0,5 gramos del liquido.Cunto
se evaporo? a) 45,5 g b) 32,5 g c) 26,5 g d) 20,5 g e) 14,5 g
27. La temperatura de un cuerpo se aument en 39,1F se disminuye
en 30F, se aumenta en 30,9R y se disminuye en 20K entonces la
temperatura del cuerpo: a) Aumenta en 2C b) Aumenta en 4F c)
Disminuye en 2C d) No varia e) N.A.
28. A cuantos grados C equivalen 140M, sabiendo que 50M
equivalen a 263K y que 10M equivalen a 458R. a) 20 b) 30 c) 10 d)
15 e) 17
29. Hallar el valor del cero absoluto en S , sabiendo que 100F
equivalen a 10S. Adems por una disminucin de 2S se aprecia una
variacin de 10F. a) -122 b) 359 c) 100 d) 300 e) 173
30. La temperatura de ebullicin del agua equivale a 300X en una
escala absoluta. Determina a cuantos F equivale la temperatura de
450X.
-
a) 548 b) 1008 c) 873 d) 964 e) N.A.
31. Un termmetro en la escala Y marca 120 para la temperatura de
80C. Cuanto marcara un termmetro F para la temperatura de 50Y,
sabiendo que la magnitud de la escala Y es a la escala C como (1 es
a 0,8). a) 75,2 b) 48,5 c) 70,4 d) 60,8 e) 30,5
32. Se construye una escala arbitraria de temperatura en la que
el punto de ebullicin y congelacin del agua son numricamente
iguales pero de signos contrarios. Si en esta escala el cero
absoluto es 646, cual es el punto de ebullicin del agua. a) 110 b)
100 c) 120 d) 90 e) 80
33. Cual es la temperatura en X equivalente a 450C, si por una
disminucin ce 2C, se observa una disminucin de 6X? El agua se
congela a 20X. a) 189 b) 1330 c) 790 d) 460 e) 273
34. Se construyen dos termmetros X y Y con las siguientes
caractersticas; temperatura de congelacin del agua: -50X; 50Y;
temperatura de vaporizacin del agua: 150X; 350Y. Hallar el punto de
coincidencia de las dos escalas. a) -150 b) -100 c) -250 d) 20
e) 10
35. La temperatura de un cuerpo A, es el doble que el de B,
cuando estn medidas en grados Celsius; pero si se expresa en
Fahrenheit, la diferencia es de 18. Cual es la temperatura de B en
Celsius. a) 15 b) 10 c) 7 d) 20 e) 26
36. A que temperatura la suma de los valores de las escalas
relativas (C y F) y absolutas (K y R)es igual a 965. a) 24 b) 30 c)
50 d) 33 e) N.A.
37. En el mundial de Ftbol Sudfrica 2010. la temperatura
ambiente promedio es 86, mientras que en Arequipa es 20C, si ambas
temperaturas descienden en 5C, cual es la diferencia de las
temperaturas en R. a) 5 b) 10 c) 18 d) 28 e) 7
38. En un termmetro con columna uniforme de mercurio solo
aparecen dos marcas: 36C y 37C la longitud de la columna entre
estas marcas es 1 cm. Una persona se pone el termmetro y constata
que la columna de mercurio mide 2,3 cm por encima de la marca de
37C. Su temperatura es: a) 38, 3C b) 39,2C c) 39,8 C d) 39,3 C e)
41,3 C
DILATACION TERMICA
Es aquel fenmeno fsico que se manifiesta en el aumento de sus
dimensiones que experimenta una sustancia al incrementarse su
temperatura inicial. Si la temperatura inicial de una sustancia se
reduce, esta tendera a contraerse. A. Dilatacin de Slidos.- Con muy
pocas excepciones, las
tres dimensiones de los cuerpos aumentan cuando se eleva su
temperatura. Bajo ciertos criterios pueden considerarse la
dilatacin de los slidos como dilatacin lineal, superficial y cbica.
Si el material tiene la forma de un cable o una barra solo se
considera su variacin de longitud con los cambios de temperatura.
En cuerpos slidos la dilatacin segn se considere como dimensiones
principales, puede ser:
1. Dilatacin Lineal (L).- Es el aumento longitudinal que
experimentan los cuerpos lineales al incrementarse la temperatura.
Ejemplo: Los cables que estas en los postes, que conducen la
corriente elctrica, se dilatan al incrementarse la temperatura
debido al ambiente o transporte de energa elctrica.
Experimentalmente se demuestra que el incremento de su longitud
es directamente proporcional a su longitud inicial y al incremento
de su temperatura.
L = Lo.. T
Donde: (L: Dilatacin, aumento, incremento de longitud. (T :
Incremento de temperatura
T = TF To
: Coeficiente de dilatacin lineal.- depende de las propiedades
trmicas del material.
A mayor coeficiente , el material ser susceptible o fcil de
dilatar, y viceversa a menor coeficiente la dilatacin es
dificultosa.
Unidades:
C.G.S. S.I.
: C-1 K-1
-
LF = Lo + L
LF = Lo + Lo. . T
LF = Lo ( 1 + . T )
NOTA.- El coeficiente de dilatacin lineal (), es la constante de
proporcionalidad. Se define como la variacin relativa de longitud
al elevar un grado de temperatura. Es decir la variacin de longitud
por unidad de variacin de la temperatura.
T.L
L
o
2. Dilatacin Superficial (S).- Es el aumento de superficie o rea
que experimentan aquellos cuerpos (placas, planchas, laminas) en
los que se consideran dos de sus dimensiones como los principales,
debido al incremento de temperatura.
Experimentalmente: el incremento de rea (superficie) es
directamente proporcional al rea inicial (So) y al
incremento de temperatura (T).
S = So. . T
Donde:
S: Dilatacin o aumento de superficie(rea).
T : Incremento de temperatura
T = TF To
: Coeficiente de dilatacin superficial, depende de la
propiedades trmicas del material del cual estn hechos las planchas.
Unidades:
C.G.S. S.I.
C-1 K-1
Adems: = 2
So So
S
SF
Q (calor)
SF = So + S
SF = So + So. . T
SF = So (1 + .T) 3. Dilatacin Volumtrica.- Consiste en el
aumento en su
volumen que experimentan los cuerpos debido al incremento de la
temperatura aquellos cuerpos en que se consideran sus tres
dimensiones como los principales.
Experimentalmente se demuestra que el incremento en su volumen
es directamente proporcional a su volumen inicial y al incremento
de la temperatura.
V = Vo. . T
Donde:
V: Dilatacin o aumento de volumen.
: Coeficiente de dilatacin volumtrica, depende del tipo de
material.
Unidades:
C.G.S. S.I.
C-1 K-1
Adems: = 3
VF = Vo + V
VF = Vo + Vo. . T
VF = Vo (1 + .T)
Nota.- Las ecuaciones planteadas son validas principalmente para
cuerpos slidos, aunque para casos especiales como el mercurio; dado
su elevada densidad y pequeo coeficiente de dilatacin lineal ( 6 x
10-5C-1), se puede utilizar las mencionadas ecuaciones.
B. Dilatacin de lquidos.- Los lquidos se dilatan
obedeciendo las mismas leyes que estudiamos para slido.
nicamente debemos recordar que como los lquidos no tienen forma
propia, sino que tomara forma del recipiente que los contiene, el
estudio de sus dilatacin lineal y superficial no es importante. Lo
que interesa, en general, es el conocimiento de su dilatacin
volumtrica. Por ello, en el caso de los lquidos nicamente se
tabulan sus coeficientes de dilatacin volumtrica.
Dilatacin aparente.- Para observar la dilatacin de un liquido,
este debe estar alojado en un frasco, el cual se calienta junto con
el liquido. As, ambos se dilatan conjuntamente, y como la capacidad
del frasco aumenta, la dilatacin que observaremos para el liquido
solo ser una dilatacin aparente. Su dilatacin real ser mayor que la
aparente observada. La dilatacin real evidentemente es igual a la
suma de la dilatacin aparente mas la dilatacin volumtrica del
frasco. Cuando empleamos un vasija con un coeficiente de dilatacin
muy pequeo, la dilatacin aparente ser prcticamente igual a la
dilatacin real.
C. Dilatacin de Gases.- Los gases se dilatan en volumen.
= 273
1 C-1 para todos los gases
PROPIEDADES DE LA DILATACIN
1. Dilatacin de agujeros.- Si existe una cavidad en el interior
de un cuerpo, al dilatarse este, el volumen de la cavidad
-
tambin se dilata como si fuera parte del cuerpo. Lo mismo sucede
en agujeros de placas planas.
I. Si una lamina tiene un orificio, el rea de este orificio
se
dilata en la misma proporcin que el material de la lamina. Esto
se cumple aunque el orificio se haga tan grande, que la lamina se
reduzca a un borde alrededor del orificio, como se ve en la
figura.
II. Si existe una cavidad en el interior de un cuerpo, al
dilatarse este, el volumen de la cavidad, tambin se dilata como si
fuera parte del cuerpo.
2. Volumen Derramado.
I. Caso.- Si tenemos por ejemplo un recipiente parcialmente
lleno de un liquido de coeficiente mucho mayor que el
recipiente. Entonces el volumen derramado (VD) se expresa de la
siguiente manera:
Condicin:
liquidoVrecipienteV oo
recipientefinal
liquidofinalDerramado VVV
II. Caso.- Si tenemos un recipiente totalmente lleno del un
liquido que tiene mayor coeficiente que el recipiente. Entonces
el volumen derramado (VD) se expresa de la siguiente manera:
Condicin:
liquidoVrecipienteV oo
recipienteliquidoDerramado VVV
3. Variacin de la densidad ( ) con la temperatura((T).- la
densidad depende del volumen, pero al dilatarse un cuerpo su
volumen varia, por consiguiente vara tambin su (densidad)
)T1(
of
Conclusin:
Si se calienta un cuerpo su temperatura
aumenta y su (disminuye) T () ()
Si se enfra un cuerpo su temperatura
disminuye y su (aumenta) T () ()
4. Variacin del peso especifico ( e) con la temperatura(T).-
Depende del volumen, pero al dilatarse un cuerpo su
volumen vara, por consiguiente vara tambin su e (peso
especifico).
Cmo vara?
Sabemos que: o
oV
W ....
Por lo tanto: f
fV
W ....
Pero: VF = Vo (1 + .T) )...
Remplazando en :
)T1(o
V
W
f
)T1(
of
Conclusin:
Si se calienta un cuerpo su (disminuye)
T () ()
Si se enfra un cuerpo su (aumenta)
T () ()
5. Dilatacin anmala del agua.- Como vimos, en los slidos
y en los lquidos, en general, aumentan su volumen cuando
elevamos su temperatura. Pero algunas sustancias, en determinados
intervalos de temperatura, presentan un comportamiento inverso; es
decir, disminuyen de volumen cuando la temperatura se eleva.
De aqu tales sustancias tengan, en estos intervalos, un
coeficiente de dilatacin negativo.
El agua, por ejemplo, es una de las sustancias que presentan
esta irregularidad en su dilatacin. Cuando la temperatura del agua
aumenta, entre 0C y 4 C, su volumen disminuye. Al hacer que su
temperatura se eleva a mas de 4C, el agua se dilatara
normalmente.
(g/cm3)
T (C)0
0,009
41 2 3 5
1,000
1,001 max = 1 g/cm3
H2O
Cuando un lago se congela, solo se forma una capa de hielo en la
superficie. Bajo esta capa glida hay agua a 4 C. El diagrama
volumen temperatura para el agua tiene, entonces, el aspecto que se
muestra en la figura.
-
V (cm3)
T (C)
0
1,000
82 4 6 10
1,002
1,004
As, una cierta masa de agua tendr un volumen mnimo a 4 C, o sea
, que a esta temperatura la densidad del agua es mxima. Por este
motivo en pases donde el invierno es muy riguroso, los lagos y los
ros se congelan nicamente en la superficie, mientras que en fondo
queda agua con mxima densidad, decir, agua a 4 C (observar la
figura). Este hecho es fundamental para la preparacin de la fauna y
de la flora de dichos lugares. Si el agua no presentara esta
irregularidad en su dilatacin, los ros y lagos se congelaran por
completo, ocasionando daos irreparables a las plantas y los
animales acuticos,
El volumen de una cierta masa de agua es mnimo a 4 C
6. Barra Bimetlica
Cuando se dos barras metlicas se sueldan en forma yuxtapuesta se
forma una termocupla (elemento bi metlico). Si se calienta el
compuesto, podemos afirmar lo siguiente:
A. Si BA
Se dilatan en igual magnitud:
B. Si : BA
La barra A se dilatara mas que la barra B. El conjunto se
arqueara como muestra la figura.
C. Si: BA
La barra B se dilatara ms que la barra A. El conjunto se
arqueara como muestra la figura.
7. Grficas
A. Cuando graficamos la longitud final en funcin de la
temperatura, la grafica es una recta.
La relacin entre LF y T es:
LF = Lo+ L
LF = Lo+ Lo . T
LF = Lo(1+ . T)
o
To
TF
T
L
LF
Lo
L
T
Veamos la pendiente:
m = tg T
Ltg
T
TLtg o
..
.Ltg o
Conclusin:
La pendiente es igual a la tangente e igual ala longitud inicial
por su coeficiente de dilatacin lineal:
8. Variacin del periodo de un pndulo simple con la
temperatura.- Si se tiene un pndulo fabricado con hilo metlico,
el periodo T de dicho pndulo depende de la temperatura debido a que
la longitud del hilo metlico varia con la temperatura.
Periodo inicial To a la temperatura inicial to.
g
LT oo 2
Periodo final TF a la temperatura final tF.
g
LT FF 2
g
tLT oF
)1(2
)1(2
t
g
LT oF
)1( tT
T
o
F
1. El dimetro externo de una arandela metlica es de
20 cm y su dimetro interno mide 10 cm. Al calentarse la arandela
se observa que su dimetro
externo aumento en X. Entonces, podemos concluir que su dimetro
interno:
a) Disminuye en X
b) Disminuye en 2
X
c) Aumenta en 2
X
d) Aumenta en X e) No varia
2. Una placa metlica que tiene un orificio circular. Si se
calienta desde 60C a 120C. A consecuencia de
-
este calentamiento, podemos concluir que el dimetro del
orificio: a) Se duplica b) Se reduce a la mitad c) No cambia d)
Aumenta un poco e) Disminuye un poco
3. Una esfera de madera flota en la superficie del agua
contenida en un recipiente, la cual se encuentra a 2C. Si solo se
calienta el agua hasta 4C. Indique entonces verdadero (V) o falso
(F): ( ) El volumen del agua aumentara ( ) La densidad del agua
aumentara ( ) La parte sumergidas a) FFV b) FFF c) FVF d) FVV e)
N.A.
4. Una esfera de acero flota en la superficie del mercurio
contenido en un recipiente. Suponiendo que por un proceso
determinado, solo se hace aumentar la temperatura de la esfera.
Indique verdadero (V) o falso (F): ( ) La densidad de la esfera
aumenta ( ) La densidad de la esfera disminuye ( ) La parte
sumergida de la esfera aumenta. ( ) El empuje sobre la esfera
disminuye a) FVVF b) FVFV c) FVVV d) FVFF e) FFFF
5. Un perno de acero )C10x11( 16acero
se coloca con
pequea holgura en un orificio existente en una placa de
cobre
)C10x17(16
cobre
. Indique entonces lo falso:
a) Al calentar nicamente el perno, la holgura,
disminuir b) Al calentar solamente la placa, la holgura
aumentara c) Al calentar ambos, la holgura aumentara. d) Al
calentar ambos, la holgura no cambiara e) Al enfriar ambos, la
holgura disminuir
6. Un comerciante de telas tiene un metro (regla metlica para
medir) que fue graduada correctamente a 20C. Suponga que utiliza un
metro en cierto da de verano en el cual la temperatura del ambiente
es 40C. Cual de las afirmaciones es verdadera en dicho da, si
suponemos que mide telas que tienen su medida correcta a esta
temperatura? I. La longitud del metro del comerciante ha II.
variado III. II)El comerciante al medir un trozo de tela y
vender comete error a favor del cliente. IV. III)El comerciante
al medir un trozo de tela y
venderla cometera un error a favor del vendedor, si la
temperatura fuera 15C.
a) Solo I b) Solo I y II c) Solo I y III d) Todas e) Solo II y
III
7. En una experiencia de laboratorio se calienta dos varillas
obtenindose la grafica, longitud versus
temperatura, que se muestra. Indicar verdadero (V) o falso (F):
( ) Ambas tienen igual temperatura inicial ( ) Amabas tienen igual
coeficiente de dilatacin lineal. ( ) Ambas experimentan igual
incremento de longitud para el mismo incremento de temperatura.
0 0L
T
A
B
0 a) VVV b) VFF c) VFV d) FFV e) VVF
8. El recipiente mostrado contiene un bloque de madera flotando
en mercurio. Se incrementa la temperatura del mercurio. Indicar
la(s) afirmacin(es) verdadera(s)
I. La altura h aumenta II. La altura h disminuye III. La altura
h no varia IV. La densidad del liquido disminuye
h
a) Solo I y IV b) Solo II y IV c) Solo III y IV d) Solo I e)
Solo IV
9. Dos placas cuadradas X e Y de un mismo metal calientan a
partir de 0C. Cual o cuales de los sgtes grficos indican
correctamente como varia el rea de las placas al aumentar su
temperatura?
(I)
A
xy
T
x
y
A
T(II)
A
T(III)
x
y
a) Solo I b) Solo II c) Solo II y III d) I y II e) Todas
10. Si d es la densidad del agua en 3
m/Km y T es la temperatura. Cul de las sgtes afirmaciones
graficas es mas real?. Las mediciones se hicieron al nivel del
mar.
1000
T(C)0 4
d
1000
0 4 T(C)
d
a) b)
T(C)0 4
1000
d
1000
d
0 4 T(C)
c) d)
-
11. Cual de los siguientes grficos, representa con mayor
aproximacin la forma como varia la densidad D de un cuerpo conforme
varia la temperatura T.
D
T a)
D
T b)
D
T c) e) N.A.
D
T d)
12. Una cinta topogrfica de acero es correcta a la
temperatura de 20C. La distancia entre dos puntos medida con
esta cinta en un da que la temperatura es de 35C, es 86.57m Cul es
aproximadamente la
distancia real entre los puntos? )C10x2,1(15
.
a) 56,58m b) 86,56 c) 86.57 d) 87,58 e) N.A.
13. La longitud de una columna de mercurio de un termmetro es de
4cm cuando el termmetro se sumerge en agua con hielo y 24 cm cuando
el termmetro se coloca en agua hirviendo. Cul ser su longitud en
una habitacin a 22C? a) 4,4cm b) 6,4 c) 8,4 d) 12,4 e) F. Datos
14. Una varilla de cobre de 19,708m de longitud sujeta por un
extremo y apoyada obre un rodillo de 4cm de radio se calienta desde
20C hasta 270C lo cual hace que el rodillo ruede sin resbalar.
Sabiendo que el coeficiente de dilatacin del cobre es
0,0000171
C
, determine el ngulo que gir el rodillo
debido a este afecto.
a) 45 b) 53 c) 60 d) 72 e) 120
15. Una varilla de metal de coeficiente de dilatacin
15C10
experimenta una elevacin de
temperatura T = 50C En qu porcentaje incremento su seccin recta
? a) 0,1% b) 0,3% c) 0,4% d) 0,5% e) 0,6%
16. Cul es el aumento en tanto por ciento de la superficie de
una barra cilindrica metlica entre 0C y 100C siendo el coeficiente
de dilatacin lineal del
metal igual a: 16
C10x9
?
a) 0,15% b) 0,18% c) 0,21% d) 0,09% e) 0,12%
17. A una placa metlica de 13
C10x5
se le extrae
un circulo de 5 cm de radio a 0C. Calcular el radio del hueco
(en cm) a 100C
a) 52 b) 5
c) 5 d) 10
e) 25
18. Se tienen dos placas metlicas A y B que tienen la
misma superficie a 40C y 20C respectivamente. Determinar la
temperatura comn (en C) para la cual ambas placas tendrn la misma
superficie
15A C10x2,1
15B C10x2
a) 10 b) -10 c) 20 d) -20 e) -15
19. Una esfera de corcho de 1600 3
cm de volumen y
densidad 0,25 g/3
cm se encuentra flotando en
alcohol de densidad 0,8 g/3
cm a 0C. Calcular el
volumen que adicionalmente se sumerge la esfera (en
3cm ) si el alcohol se calienta hasta 40C
a) 25 b) 20 c) 15 d) 10 e) 5
20. Un cierto metal tiene un volumen inicial 0V y
densidad D. Cuando aumenta su temperatura en T,
su densidad varia en D. Entonces, su coeficiente de dilatacin
lineal es:
a) D/3T b) 3D/DT
c) 3DT/ 0V D d) D/3D. T
e) Faltan datos
21. Acerca de los sgtes hechos, seala lo incorrecto:
I. Los lquidos se dilatan ms que los slidos. II. Si con una
flama calentamos el bulbo de un
termmetro, el nivel de Hg III. primero baja y luego sube. IV. Si
calentamos agua desde 0C hasta 4C, el nivel
en el recipiente sube. a) I b) II c) III d) I y II e) II y
III