1) En un día cualquiera, cuando la temperatura alcanza los 50°F, ¿cuál será su temperatura en grados Celsius y Kelvin (Tk)?
°C= 5/9*(°F-32) –> °C= 5/9* (50 °F – 32) = 5/9 * 18 = 10 °C
Tk= °C + 273 = 10 °C + 273 = 373 Tk
Respuesta: La temperatura será de 10 °C en la escala Celsius y de 373 Tk en la escala Kelvin.
2) Una olla de agua se calienta de 25 °C a 80 °C, ¿cuál es su cambio de temperatura en la escala Kelvin y en la escala Fahrenheit?
Cambio de temperatura = Temperatura final – Temperatura inicial
Cambio de temperatura= 80 °C – 25 °C = 55 °C
Tk = °C + 273 = 55 °C + 273 = 328 Tk
°F = 9/5 * (°C+32) = 9/5 * (55 °C + 32) = 9/5 * 87° = 156,6 °F
Respuesta: El cambio de temperatura será de 328 Tk en la escala Kelvin y 156,6 °F en la escala Fahrenheit.
3) Dos bloques del mismo material de masa m y 2m tienen temperaturas de 20°C y 80°C respectivamente. Al ponerse en contacto térmico y aislados del exterior, se encuentra que después de un tiempo los dos bloques alcanzan la misma temperatura. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio de los bloques?
T1 = 20°C ; T2= 80°C
T= T2- T1 = 80°C – 20°C = 60°C
Respuesta: La temperatura de equilibrio de los bloques es de 60 °C.
4) Calcular la longitud que tendrá a 70°C una varilla de hierro cuya longitud a 20°C es de 40cm.
Coeficiente de dilatación lineal del hierro= 12* (10 elevado a -6)
Cambio de temperatura = Temperatura final – Temperatura inicial
Cambio de temperatura= 70 °C – 20 °C = 50 °C
Longitud= Longitud inicial* [1+ Coeficiente de dilatación lineal * Cambio de temperatura]
Longitud = 40 cm * [1+ 12* (10 elevado a -6) * 50 °C]
Longitud= 40 cm * [ 1+ 600 * (10 elevado a -6) ]
Longitud = 40 cm * [ 1 + 6 * (10 elevado a 2) * (10 elevado a -6) ] -> Potencias se suman
Longitud = 40 cm * [ 1 + 6 * (10 elevado a -4)]
Longitud= 40 cm * [ 1 + 0, 0006 ]
Longitud = 40 cm * 1, 0006
Longitud = 40, 0024 cm
Respuesta: La longitud sería de 40, 0024 cm.
5) Calcular el aumento de longitud de una barra de cobre de 500 cm de largo cuando se calienta desde 12 °C a 30°C.
Coeficiente de dilatación lineal del hierro= 17* (10 elevado a -6)
Cambio de temperatura = Temperatura final – Temperatura inicial
Cambio de temperatura= 30 °C – 12 °C = 18°C
Longitud= Longitud inicial* [1+ Coeficiente de dilatación lineal * Cambio de temperatura]
Longitud = 500 cm * [1+ 17* (10 elevado a -6) * 18 °C]
Longitud= 500 cm * [ 1+ 306 * (10 elevado a -6) ]
Longitud = 500 cm * [ 1 + 3,06 * (10 elevado a -2) * (10 elevado a -6) ] -> Potencias se suman
Longitud = 500 cm * [ 1 + 3,06 * (10 elevado a -8)]
Longitud= 500 cm * [ 1 + 0, 0000000306 ]
Longitud = 500 cm * 1, 000000031
Longitud = 500,153 cm
Respuesta: El aumento sería de 0,153 cm.
6) El punto de fusión del oro es 1064°C y el punto de ebullición es 2660 °C. Calcule la diferencia de temperaturas.
T1 = 1064°C ; T2= 2660 °C
T= T2 – T1 = 2660 °C – 1064°C = 1596 °C
Respuesta: La diferencia es de 1596 °C.
7) El nitrógeno líquido tiene un punto de ebullición de -195,81 °C. Exprese esta temperatura en grados Fahrenheit y en grados Kelvin.
°F = 9/5 * (°C +32) = 9/5 * (-195,81°C + 32) = 9/5 * -163,81 = -294,63 °F
Tk = °C + 273 = -195,81 °C + 273 = 77, 19 Tk
Respuesta: La temperatura en grados Fahrenheit es de -294,63 °F y en grados Kelvin es de 77,19 Tk.
El calor 