“Temperatura”. Claudio Antonio Leal Figueroa Física Instituto IACC Lunes, 26 de Enero del 20!
Tarea "#$. .%E&presar en escala 'el(in las siguientes temperaturas) T ° K =T ° C + 273,15
a) 50°C
T ° K =50 °C + 273,15=323,15 ° K
b) 0°C T ° K =0 ° C + 273,15 =273,15 ° K c) -35 °C T ° K =−35 ° C + 273,15 =238 , 15 ° K
2.% *Cu+nto medir+ a $0#C un alamre de core -ue a 0#C mide .000 mts/ A través de la ecuación de la variación de longitud del cobre, tenemos: ⍙ L = Lo∗⍙ t ∗α
Con: Lf : Longitud final ( mts ) Lo : Longitud inicial ( mts ) ⍙ t : Variacion de Temperatura = ( t final −t inicial ) en°C −1
α : Coeficiente de dilatacionlineal del cobre ( °C ) Lf = Lo ( 1 +α ∗( t f −t o )) −5
Lf =3.000 mts ( 1 + 1,7∗10 ∗( 40 °C −0 ° C ) ) −5
Lf =3.000 mts ( 1 + 1,7∗10 ∗40 °C ) Lf =3.000 mts + 2,04 mts Lf =3.002,04 mts
.% n recipiente de 1inc de !0 cm, est+ lleno de mercurio a una temperatura de 20 #C *Cu+nto mercurio se derramara si la temperatura asciende a 0 #C. a) Calcular la variación de volumen del recipiente de Zinc, desde un aumento de la temperatura de 0°C a !0°C" V f =V o ( 1 + γ ∗( t f −t o ) )
#atos: V f : Volumen Final delrecipient e −5
3
V o : VolumenInicial del recipient e =50 cm 3 =5∗10 m t f : Temperatura Final =80 ° C t o : Temperatura Inicial =20 ° C −5
−1
α : Coeficiente de dilatacionlineal del Zinc= 2,6∗10 ( ° C ) −5 −5 −1 γ : Coeficiente de dilatacion volumetrica del Zinc=3∗α =3∗2,6∗10 = 7,8∗10 ( ° C ) V f =V o ( 1 +¿ γ ( t f −t o ) ) −5
3
−5
3
−5
3
−5
V f =5∗10 m ( 1 + 7,8∗10 ∗( 80 ° C −20 ° C )) −5
V f =5∗10 m ( 1 + 7,8∗10 ∗( 60 ° C ) ) −7
V f =5∗10 m +2,34∗10 −5
3
V f =5,0234∗10 m 3
V f =50 , 234 c m
b) Calcular la variación de volumen de $ercurio, desde un aumento de la temperatura de 0°C a !0°C" V f =V o ( 1 + γ ∗( t f −t o ) )
#atos: V f : Volumen Final delrecipient e −5
V o : Volumen Inicial de Mercurio=50 cm 3 =5∗10 m t f : Temperatura Final =80 ° C t o : Temperatura Inicial =20 ° C
3
−4
−1
α : Coef de dilatacionlineal del Mercurio=1,82∗10 ( ° C ) −4 −4 −1 γ : Coef de dilatacion volumetrica del Mercurio=3 α =3∗1,82∗10 =5,46∗10 ( °C ) V f =V o ( 1 +¿ γ ( t f −t o ) )
−5
3
−5
3
−4
V f =5∗10 m ( 1 + 5,46∗10 ∗( 80 ° C −20 ° C ) ) −4
V f =5∗10 m ( 1 + 5,46∗10 ∗( 60 ° C )) −5 3 −6 V f =5∗10 m +1,63∗10 −5
V f =5,163∗10 m
3
3
V f =5 1 , 63 c m
%uego la cantidad de mercurio &ue se derrama 'uera del recipiente de (inc a una temperatura de !0°C es: V derramado =V mercurio final −V !inc f inal 3 3 V derramado =51,63 cm −50,23 cm 3 V derramado =1,4 cm
$.% *Cu+les deen ser la longitudes a 0#C de dos (arillas cu3os " " − − 0,9∗10 ° C 1,7∗10 ° C coe4icientes de dilataci5n son 3 respecti(amente, para -ue a cual-uier temperatura su di4erencia sea de !0 cm/ 5
1
5
a) arilla *° +: ariación de su longitud L1 f = L1 o ( 1 + α 1∗( t f −t o )) b) arilla *° : ariación de su longitud L2 f = L2 o ( 1 + α 2∗( t f −t o ) ) %uego para &ue su di'erencia de longitud sea de 50 cm a cual&uier temperatura L1 f − L2 f =50 cm Con t o=0 °C L1 o ( 1+ α 1∗( t f )) − L2o ( 1 + α 2∗( t f )) =50 cm
( L ( L
+ L1 o∗α 1∗( t f ))−( L2 o+ L2o∗α 2∗( t f ) ) =50 cm 1 o + L1 o∗ α 1∗( t f ))− ( L2 o+ L2o∗α 2∗( t f ) ) =50 cm t f ( L1 o∗α 1 − L2 o∗α 2 )+( L1 o− L2 o )=50 cm 1o
ntonces para esta ecuación tenga un valor constante el término
( L o∗α 1− L o∗α 2 )=0 . ( L o− L o )=50 cm 1
2
1
2
1
!.% E&pli-ue cu+les son las consecuencias de las propiedades termonometricas del agua. #ecimos &ue cual&uier sustancia posee propiedades termonometricas cuando esta sustancia tiene variaciones de sus propiedades en igual sentido en el &ue var/a su temperatura" l agua presenta un 'enómeno &ue se denomina la Anomal/a del Agua &ue no cumple con la propiedad termonometrica de cual&uier sustancia es decir &ue el agua al ir disminu.endo su temperatura su densidad va aumentando pero este 'enómeno sucede 1asta llegar a una temperatura de 3,2!°C, . con valores menores de esta temperatura su densidad no aumenta sino &ue disminu.e, provocando &ue el agua congelada 'lote, por&ue es menos denso &ue el agua en su estado l/&uido" sta propiedad del agua sirve como aislante térmico para la vida subacuticas en interiores de lagos o aguas congeladas, puesto &ue al ir disminu.endo la temperatura e4terior, el agua comien(a a congelarse desde su super'icies 1acia su interior"
Bibliografía
IACC (2015). Física. Contenidos de la Semana 4. Instituto Profesional IACC, Consultado, 24 de Enero del 2015.-
