f_t_septima_edicion

*16.18. Un orificio circular en una placa de acero tiene un
diámetro de 20.0 cm a 27°C. ¿A qué temperatura
se tendrá que calentar la placa para que el área del
orificio sea de 314 cm2?
16.19. ¿Cuál es el incremento de volumen en 16.0 litros de
alcohol etñico cuando la temperatura se incrementa
en 30°C?
Resp. 0.528 L
16.20. Un matraz Pyrex tiene un volumen interior de 600
mi a 20°C. ¿A qué temperatura el volumen interior
será de 603 mi?
16.21. Si 200 cm3 de benceno llenan exactamente una taza
de aluminio a 40°C y el sistema se enfría a 18°C,
¿cuánto benceno (a 18°C) puede agregarse a la taza
sin que se derrame?
Resp. 5.14 cm3
16.22. Un vaso de laboratorio Pyrex se llena hasta el borde
con 200 cm3 de mercurio a 20°C. ¿Cuánto mercurio
se derramará si la temperatura del sistema se eleva a
68°C?
*16.23. El diámetro de un orificio en una placa de cobre a 20°C
es de 3.00 mm. ¿A qué temperatura se deberá enfriar
el cobre para que ese diámetro sea de 2.99 mm?
R e sp .-1 7 6 °C
16.24. Una hoja rectangular de aluminio mide 6 X 9 cm a
28°C. ¿Cuál es su área a 0°C?
*16.25. La longitud de una varilla de aluminio, medida con
una cinta de acero, fue de 60 cm cuando ambas estaban
a 8°C. ¿Cuál será la lectura de la longitud de
la varilla en la cinta si ambas están a 38°C?
Resp. 60.022 cm
16.26. Un cubo de cobre mide 40 cm por lado a 20°C.
¿Cuál es el volumen del cubo cuando la temperatura
llega a 150°C?
16.27. Un matraz Pyrex (a = 0.3 X 10-5/°C) está lleno
hasta el borde con 200 mi de glicerina (/3 = 5.1 X
10_4/°C). ¿Cuánta glicerina se derramará por el borde
si el sistema se calienta de 20 a 100°C?
Resp. 8.02 mi
16.28. Un horno se ajusta a 450°F. Si la temperatura desciende
50 kelvins, ¿cuál es la nueva temperatura en
grados Celsius?
*16.29. Una cinta de acero de 100 ft mide correctamente la
distancia cuando la temperatura es de 20°C. ¿Cuál
16.30.
*16.31.
16.32.
16.33.
*16.34.
es la medición verdadera si esta cinta indica una distancia
de 94.62 ft un día en el que la temperatura es
de 36°C?
Resp. 94.64 ft
El diámetro de una varilla de acero es de 3.000 mm
cuando la temperatura es de 20°C. El diámetro de
una argolla de bronce es 2.995 mm, también a 20°C.
¿A qué temperatura en común la argolla de bronce
se ensartará deslizándose suavemente sobre la varilla
de acero?
El volumen de un cubo de metal se incrementa en
0.50% cuando la temperatura del cubo se eleva
en 100°C. ¿Cuál es el coeficiente de dilatación lineal
de este metal? Resp. 1.67 X 10~5/°C
¿En qué porcentaje se incrementa el volumen de un
cubo de bronce cuando se calienta de 20 a 100°C?
Un tapón de bronce redondo tiene un diámetro de
8.001 cm a 28°C. ¿A qué temperatura deberá enfriarse
el tapón para que ajuste correctamente en un
orificio de 8.000 cm? Resp. 21.1 °C
Un matraz Pyrex se llena por completo con 500
cm3 de alcohol etílico. Si la temperatura del sistema
se eleva 70°C, ¿qué volumen de alcohol se
derramará?
Preguntas para la reflexión crítica
16.35. Un aparato de laboratorio que permite medir el coeficiente
de dilatación lineal se ilustra en la figura
16.17. La temperatura de una varilla de metal se
eleva haciendo pasar vapor a través de una cubierta
metálica cerrada. El incremento de longitud resultante
se mide con un tornillo micrométrico en uno
de sus extremos. En virtud de que la longitud original
y la temperatura son conocidas, el coeficiente de
dilatación se puede calcular a partir de la ecuación
(16.8). Los datos siguientes fueron obtenidos en el
curso de un experimento realizado con una varilla
de metal desconocido:
¿o = 600 mm t0 = 23°C
AL = 1.04 mm tf = 98°C
¿Cuál es el coeficiente de dilatación lineal de este metal?
¿Sabe usted de qué metal se trata?
Resp. 2.3 X 10~5/°C, Al
348 Capítulo 16 Resumen y repaso