INSTITUTO INDUSTRIAL LUIS A. HUERGODepartamento de Física

1) Una barra de hierro mide 1 m a 0 °C. Se la calienta y se la vuelve a medir. El nuevo

largo es de 1,01 m. ¿A qué temperatura se llevó la barra? ( = 1,2 . 10-5 1/ °C )

2) Una cinta de acero mide 100 m cuando la temperatura es de 20 °C.¿Cuál será la longitud de la cinta cuando la temperatura sea:a) -10 °C b) 42 °C

( = 1,12 . 10-5 1/ °C)

3) Un tubo de hierro tiene una longitud de 300 m a temperatura ambiente ( 20 °C ). Si el tubo se emplea como un conducto de vapor. ¿Cuál será la tolerancia permitida en el cambio proporcional en longitud ( l ), y cuál será la nueva longitud del tubo?

4) Un disco de latón ( = 1,8 . 10-5 1/ °C ) tiene un orificio de 80 mm de diámetro en su centro a 70 °F. Si el disco se coloca en agua hirviendo, ¿Cuál será la nueva área del orificio?

5) Un tapón de latón tiene un diámetro de 8,001 cm a 28 °C. ¿A qué temperatura debe enfriarse el tapón si se desea que ajuste en un agujero de 8,000 cm?

6) Un frasco de vidrio ( = 3 . 10-6 1/ °C ) se llena con mercurio a 0 °C. Se lo lleva a

212 °F y se derrama 1,5 cm3 de mercurio.

( = 1,8 . 10-4 1/ °C ) ¿Cuál es el volumen del frasco a 0 °C? 7) Un calorímetro que tiene un equivalente en agua de 18 g contiene 120 g de agua a 15°C. Se colocan 80 g de alcohol a 73 °C. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio de la mezcla?

Ceagua = 1 cal/g.°C Cealcohol = 0,574 cal/g.°C

8) En un calorímetro que contiene 45 g de agua a 23 °C se colocan 700 g de plomo a 120°C. ¿Cuál es el equivalente en agua del calorímetro si la temperatura de equilibrio del sistema es 50 °C?

Ceplomo = 0,031 cal/g.°C Ceagua = 1 cal/g.°C

9) Qué cantidad de calor debe agregarse a 20 g de aluminio a 20 ºC para fundirlo completamente?. Calor de fusión del aluminio 3,97 x 105 J/kg; Calor específico del aluminio 0,215 cal/g ºC; Punto de fusión del aluminio: 660 ºC

10) Hallar la temperatura resultante de la mezcla de 150 g de hielo a 0 ºC y 300 g de agua a 50 ºC

11) Hallar el calor que se debe extraer de 20 g de vapor de agua a 100 ºC para condensarlo y enfriarlo hasta 20 ºC. Calor de fusión del hielo 80 cal/g; calor de vaporización 540 cal/g

12) Un mol de un gas ideal se encuentra a 0°C ocupando un volumen de 3 litros. Realiza el ciclo representado en el diagrama P-V. Calcular:

a) El trabajo realizado por el gas.

b) El calor neto que se aporta al sistema por el ciclo.

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13) Un frasco de 1 dm3 contiene un gas ideal a 20 °C. Se ha hecho un vacío hasta alcanzar una presión de 0,001 mm Hg. Calcular:

a) El número de moles del gas que hay en el frasco.

b) Cantidad de kg si el gas fuese oxígeno.

c) La presión cuando la temperatura aumenta a 200 °C.

14) Calcular el aumento de la energía interna de 25 g de hielo a 0°C cuando se transforma en agua a 0°C. Se desprecia la variaciçon de volumen. (calor latente 80 cal/g)

15) Un gas ideal está contenido en un cilindro cerrado por un pistón móvil. La presión inicial es 1 atm y el volumen inicial 1 litro. El gas se encuentra a 300 K y se calienta a presión constante hasta que su volumen se duplica. Después se sigue calentando a volumen constante hasta que se duplica la presión. Finalmente se expande adiabáticamente hasta que su temperatura desciende a su valor inicial.

a) Representar la evolución en un diagrama P-V.

b) Calcular el trabajo y el calor neto del ciclo.

c) Hallar la variación de energía interna en cada tramo del ciclo.

P (atm)

B C

P0 C

V0 3 V0

A

V (l)