La escala Kelvin

Desarrollo

1. Expresar en la escala Kelvin las siguientes temperaturas:

a) 50° C

b) 0°C

c) ‐ 35° C.

De Celsius a Kelvin es: K°= C°+273

a) 323°K

b) 273°K

c) 238°K

2. ¿Cuánto medirá a 40 °C un alambre de cobre que a 0 °C mide 3.000 m?

L(θ) = L(θ1)*[1 + α(θ – θ1)]

L(θ1)= 3.000m

θ – θ1= 40°C - 0°C = 40 °C

α= 1,7x10-5

L(θ)= 3000*[1+1,7x10-5*(40)]

L(θ)= 3000*1,00068

L(θ)=3002,04m

3. Un recipiente de cinc de 50 cm3 está lleno de mercurio a una temperatura de 20 °C. ¿Cuánto

Mercurio se derramará si la temperatura asciende hasta 80 °C?

Zinc:

Volumen inicial Vo = 50 cm3

Volumen final Vf = ?

α (Coeficiente de dilatación lineal del zinc) = 2,6 x 10-5 °C-1

γ (Coeficiente de dilatación volumétrica del zinc) = 3 α = 7,8 x 10*-5 °C-1

Variación de temperatura: Δt = t2 – t1= 80° - 20° = 60 °C

Desarrollo

Vf = Vo (1 + γ . Δt )

Vf = 50 [1 + ( 7,8 x 10-5 ) ( 60 ) ]

Vf = 50 [1 + ( 0,000078 ) ( 60 ) ]

Vf = 50 [1 + 0,00468 ]

Vf = 50,234 cm3

Mercurio:

Vo = 50 cm3

Vf = ?

α = 1,82 x 10-4°C-1

γ = 3 α = 5,46 x 10-4 °C-1

Variación de temperatura: Δt = t2 – t1= 80° - 20° = 60 °C

Desarrollo

Vf = Vo ( 1 + γ . Δt )

Vf = 50 [ 1 + ( 5,46 x 10-4 ) ( 60 ) ]

Vf = 50 [ 1 + ( 0,000546 ) ( 60 ) ]

Vf = 50 [ 1 + 0,03276 ]

Vf = 51,638 cm3

Para conocer el volumen derramado, hacemos una diferencia entre volumen del zinc y el del mercurio

V mercurio – V zinc= 51,638 - 50,234 = 1,404 cm3

4. ¿Cuáles deben ser las longitudes a 0 °C de dos varillas cuyos coeficientes de dilatación son

0,9 ∙ 10‐5 °C‐1 y 1,7 ∙ 10‐5 °C‐1 respectivamente, para que a cualquier temperatura su

Diferencia sea de 50 cm?

a) L2 = L1 [ 1 + α (T2 - T1)]

Temperatura: T

α1= 0,9x10-5°C-1

α2 = 1,7x10-5°C-1

1) L2 = 50[1+ 0,9x10-5(T)]

L2= 50(1+0,9X10-5T)

L2= 50+ 4,5x10-4 (m)

2) L2= 50[1+1,7x10-5 (T)]

L2= 50(1+1,7x10-5T)

L2= 50+8,5X10-4T (m9

5. Explique cuáles son las consecuencias de las propiedades termométricas del agua.

Bibliografía

Materia semana 4

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