FISICA II UNIDAD III INTRODUCCION A LA TERMICA 1) Una de las

FISICA II
UNIDAD III
INTRODUCCION A LA TERMICA
1) Una de las temperaturas más altas registradas sobre la tierra fue de 136º F (Libia 1922) y una de las
más baja fue de -127º F (Antártica 1960). Exprese estas temperaturas en grados Celsius.
R: a) 57.8º C, b) -88.3º C.
2) El punto de fusión del oro es de 1064º C, el de ebullición de 2660º C, el de fusión del plomo es de
327.3º C y el de ebullición del nitrógeno líquido es -195.8º C. Transformar estos valores a grados Kelvin
y Fahrenheit.
3) ¿A que temperatura son iguales las lecturas de un termómetro Fahrenheit y un termómetro Celsius?
R: -40º C.
4) Una barra de cobre mide 8 m a 15 ºC. Hallar la variación que experimenta su longitud al calentarla
hasta 35 ºC. El coeficiente de dilatación térmica del cobre vale 17 x 10-6 ºC-1 R: 0,00272 cm
5) Un eje de acero tiene un diámetro de 10 cm a 30 ºC. Calcular la temperatura que deberá existir para
que encaje perfectamente en un agujero de 9,997 cm de diámetro. El coeficiente de dilatación lineal del
acero vale 11 x 10-6 ºC-1 R: 2,727 º C
6) Un bulbo de vidrio está lleno con 50 cm3 de mercurio a 18 ºC. Calcular el volumen (medido a 38 ºC)
que sale del bulbo si se eleva su temperatura hasta 38 ºC. El coeficiente de dilatación lineal del vidrio es
9 x 10-6 ºC-1, y el correspondiente coeficiente cúbico del mercurio vale 18 x 10-5 ºC-1 R: 0.153 cm3
7) A 20 ºC, un anillo de aluminio tiene un diámetro interior de 5 cm, y una barra de latón tiene un
diámetro de 5,050 cm. A) ¿Hasta que temperatura debe calentarse el anillo de modo que se deslice
apenas sobre la barra. Coeficiente de expansión lineal del aluminio 24 x 10-6 ºC-1 R: 436,7 ºC
8) Una viga estructural mide 15 m de largo cuando se monta a 20 ºC. ¿Cuánto cambia esta longitud en
las temperaturas extremas de –30 ºC a 50 ºC? R: 1,32 cm
9) a) hallar la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 100 g de cobre desde 10 ºC a
100 ºC; b) suponiendo que a 100 g de aluminio a 10 ºC se le suministre la cantidad de calor del
apartado a); deducir que cuerpo, cobre o aluminio, estará más caliente. El calor específico del cobre es
0,093 cal/g ºC y el del aluminio 0,217 cal/g ºC. R: a) 837 calorías, b) el cobre
10) La temperatura de una barra de plata aumenta 10 ºC cuando absorbe 1,23 kJ de calor. La masa de
la barra es 525 g. Determine el calor específico de la barra. R: 0,234 KJ/Kg.ºC
11) ¿Qué cantidad de calor necesita absorber un trozo de cobre cuya masa es 25g si se encuentra a
una temperatura de 8 ºC y se desea que alcance una temperatura final de 20 ºC? R: Q = 27,9 calorías
12) ¿Cuánto calor necesitaría absorber un trozo de hielo de 420g para convertirse en un líquido de 20
ºC si se encuentra a una temperatura de -20 ºC? calor específico del hielo=0,505 cal. R= 8.484 calorías
13) Una herradura de hierro de 1,5 Kg inicialmente a 600 ºC se sumerge en una cubeta que contiene 20
Kg de agua a 25 ºC. ¿Cuál es la temperatura final? R: 29,6 ºC
14) Una placa de hierro de 2 cm de espesor tiene una sección recta de 5.000 cm 2. Una de las caras se
halla a la temperatura de 150 ºC y la opuesta a 140 ºC. Calcular la cantidad de calor que se transmite
por segundo. La conductividad térmica del hierro vale 0,115 cal/s.cm.ºC. R: 2.875 cal/s
15) Una caja con un área de superficie total de 1,20 m2 y una pared de 4 cm de espesor está hecha con
un material aislante. Un calefactor eléctrico de 10 w dentro de la caja mantiene la temperatura interior
en 15 ºC arriba de la temperatura exterior. Encuentre la conductividad térmica del material aislante. R:
0,0222 W/m.ºC
16) Una plancha de níquel de 0,4 cm de espesor tiene una diferencia de temperatura de 32 ºC entre sus
caras opuestas. De una a otra se transmite 200 kcal/h a través de 5 cm2 de superficie. Encuentre la
conductividad térmica. R: 13,88 cal/s.m.ºC