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Guía de ejercicios resueltos de termostática. TP06

Termostática: Solución al problema n° 6 de termometría y dilatación. Termostática. Problema resuelto. Ejemplo, cómo calcular la variación de longitud ocasionada por la dilatación

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Signos utilizados en las fórmulas y cálculos:

  • Signo separador de miles: punto (.)
  • Signo separado decimal: coma (,)
  • Signo de multiplicación: punto medio (·) o ×
  • Signo de división: barra (/) o dos puntos (:)

Problema n° 6 de termostática.

Problema n° 6) Un alambre de cobre de 200 m absorbe 150 cal. Si su masa es de 40 g ¿cuál es la variación de longitud que ha sufrido?

Desarrollo

Datos:

l1 = 200 m

m = 40 g = 0,04 kg

Q = 150 cal = 0,15 kcal

α = 0,0000165/°C

ce = 0,0923 kcal/kg·°C

Fórmulas:

Δl = α·l1·Δt (1)

Q = ce·m·Δt (2)

Solución

De la ecuación (2) despejamos la variación de temperatura "Δt":

Q = ce·m·Δt

Δt = Q/ce·m

A continuación reemplazamos "Δt" en la ecuación (1):

Δl = α·l1·(Q/ce·m)

Reemplazamos por los datos y calculamos:

Δl = (0,0000165/°C)·(200 m)·(0,15 kcal)/[(0,0923 kcal/kg·°C)·0,04 kg]

Δl = (0,0033 m/°C)·0,15 kcal/(0,003692 kcal/°C)

Δl = (0,0033 m/°C)·40,6284 °C

Δl = 0,1341 m

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