Física, pregunta formulada por delarosaf04, hace 1 año

Una tuberia de hierro tiene 300 m de longitud a temperatura ambiente (20°C). Si la tubería se va a utilizar para conducir vapor, ¿Cual será la tolerancia para la dilatación y que nueva longitud tendrá la tubería? el coeficiente de dilatación lineal del hierro es: 1.2 x 10 -5/°C -1.

Respuestas a la pregunta

Contestado por judith0102
80

Respuesta:

 Dilatación lineal .    Lf = 300.288 m     ΔL = 0.288 m

 Explicación paso a paso:

 Para resolver el ejercicio se procede a aplicar la fórmula de dilatación lineal  para determinar la nueva longitud que tendrá la tubería y la tolerancia de la dilatación, conocido el coeficiente de dilatación lineal del hierro , de la siguiente manera :

     Lf = Lo * ( 1+ α* (Tf-To))

     Lf = 300 m * ( 1+ 1.2*10⁻⁵ ºC⁻¹* ( 100ºC -20ºC ) )

     Lf = 300.288 m.     nueva longitud de la tubería.

      ΔL = Lf -Lo = 300.288 m - 300 m

      ΔL    = 0.288 m   tolerancia

   

Contestado por gedo7
2

Analizando la tubería de hierro, de 300 m, que transportará vapor de agua, tenemos que:

  • La tolerancia de la tubería debe ser de 0.288 m.
  • La longitud de la tubería, a los 100 ºC, será de 300.288 m.

¿Cómo se calcula la dilatación lineal?

La dilatación lineal se calcula mediante la siguiente ecuación:

ΔL = Lo·α·ΔT

Donde:

  • ΔL = variación de la longitud
  • Lo = longitud inicial
  • ΔT = variación de temperatura
  • α = coeficiente de dilatación lineal

Resolución del problema

  • Cálculo de la tolerancia

La tolerancia viene siendo la dilatación de la tubería, considerando que el coeficiente de dilatación lineal para el hierro es de 1.2·10⁻⁵ ºC⁻¹, entonces:

ΔL = (300 m)·(1.2·10⁻⁵ ºC⁻¹)·(100 ºC - 20 ºC)

ΔL= 0.288 m

  • Cálculo de la longitud final

Teniendo la dilatación, procedemos a obtener la longitud a los 100 ºC:

ΔL= Lf - Lo

0.288 m = Lf - 300 m

Lf = 300 m + 0.288 m

Lf = 300.288 m

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