3.- Un alambre de cobre mide 5m a la temperatura de
10°C. ¿Cuánto medirá a 610°C, si:
A =
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
1) Lf = 4.0027 m ; 2 ) Sf= 3.000756 m2 ; 3) 70000 cal ; 4) Tf = 108.49ºC ; 5 ) Ce = 2.5 cal /gºC ; 15) Tf = 88ºC .
Los ejercicios a continuación se resuelven mediante la aplicación de la fórmulas de dilatación lineal, dilatación superficial, calor y equlibrio térmico de al siguiente manera :
1) Lo= 4m
To= 20ºC
Lf=?
Tf= 3*20ºC = 60ºC
Lf= Lo*( 1+α* ( Tf -To))
Lf = 4m * ( 1+ 1.7*10-5 ªC⁻¹* ( 60ºC - 20ºC ) )
Lf = 4.0027 m
2) So= 3m2
To= 20ºC
Sf=?
Tf= 35ºC
Sf= So * ( 1+ 2α *( Tf-To))
Sf = 3m2* ( 1 + 2*8.4*10-6 ºC⁻¹* ( 35ºC -20ºC ))
Sf= 3.000756 m2.
3) Q=?
1 Lt agua = 1 Kg = 1000 g agua porque la densidad del agua d 1 g/ml .
To= 20ºC
Tf= 90 ºC
Q = m* Ce* (Tf-To)
Q = 1000 g * 1cal/gºC * ( 90ºC -20ºC )
Q = 70000 calorías.
4) Q= 20 Kcal = 20000 cal
m= 2Kg = 2000g
To =20ºC
Tf=?
Q = m* Ce* ( Tf -To)
Se despeja Tf :
Tf= ( Q/m*Ce) +To
Tf= ( 20000 cal / 2000g *0.113 cal/gºC ) + 20ºC
Tf= 108.49º C .
5) Ce=?
m = 500g
Q= 5Kcal = 5000 cal
To = 40ºC
Tf= 80ºC
Q = m* Ce* ( Tf -To)
Se despeja Ce :
Ce = Q/ m*(Tf-To)
Ce = 5000 cal /( 500g * ( 80ºC - 40ºC)
Ce = 2.5 cal / gºC
15.
V = 300 ml agua = 300 g agua por lo que: d= 1 g/ml
To= 80ºC
V = 200 ml agua = 200 g agua
To= 100ºC
Tf=?
Q absorbido = - Q cedido
m* Ce *( Tf - To) = - m* Ce * (Tf-To)
300g * 1 cal/gºC * ( Tf- 80ºC ) = - 200 g * 1 cal/gºC * ( Tf - 100ºC )
300Tf - 24000 = -200Tf + 20000
500Tf = 44000
Tf= 44000/ 500
Tf= 88 ºC .
Explicación:
.