FISICA GENERAL FS-104 1 Ing. Herson Álvarez GUIA DE ESTUDIO DE EXPANSIÓN TÉRMICA Y GASES IDEALES 1. Calcule el incremento de longitud de un alambre de cobre que mide 50 m cuando su temperatura cambia de 12°C a 32°C. Para el cobre, 𝛼 = 1.7 X 10-5 1/C°. Respuesta: 1.7 cm 2. Una barra de 3.0 m de longitud se expande 0.091 cm después de un aumento de temperatura de 60 °C. ¿Cuál es el valor de α para el material de que está hecha la barra? Respuesta: 5.1 X 10-6 1/C° 3. Encuentre el aumento en volumen de 100 cm3 de mercurio cuando su temperatura cambia de 10 °C a 35 °C. El coeficiente de dilatación volumétrica del mercurio es 0.00018 1/C°. Respuesta: 0.45 cm3 4. El coeficiente de dilatación lineal del vidrio es de 9.0 X 10-6 1/C°. Un picnómetro (frasco que sirve para determinar la densidad relativa de líquidos) tiene una capacidad de 50.000 ml a 15 °C. Calcule su capacidad a 25 °C. Respuesta: 50.014 ml 5. Una placa cuadrada de cobre que mide 4 cm por lado a 20 °C se calienta hasta 120 °C. ¿Cuál es el incremento del área de la placa de cobre? Respuesta: 0.0544 cm2 6. Una masa de oxígeno ocupa 0.0200 m3 a presión atmosférica y 5 °C. Determine su volumen si su presión se incrementa hasta 108 kPa mientras su temperatura cambia a 30 °C. Respuesta: 0.0204 m3 7. La presión manométrica en la llanta de un automóvil es de 305 kPa cuando su temperatura es de 15 °C. Después de correr a alta rapidez, el neumático se calienta y su presión sube a 360 kPa. ¿Cuál es entonces la temperatura del gas de la llanta? Considere la presión atmosférica como 101 kPa. Respuesta: 54 °C 8. Una masa de gas ideal dada ocupa 38 ml a 20 °C. Si su presión se mantiene constante, ¿qué volumen ocupa a una temperatura de 45 °C? Respuesta: 41 ml 9. Determine el volumen de 1 mol de cualquier gas ideal en condiciones estándares de temperatura (273 K) y de presión (101.3 kPa). Respuesta: 0.0224 m3 10. ¿Cuántos moles de gas hay en un volumen de 2000 cm3 en condiciones de temperatura y presión estándar (TPE)? Respuesta: 0.0893 mol
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