Page 367 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

*16.18. Un orificio circular en una placa de acero tiene un 16.21. Si 200 cm3 de benceno llenan exactamente una taza
diámetro de 20.0 cm a 27°C. ¿A qué temperatura de aluminio a 40°C y el sistema se enfría a 18°C,
se tendrá que calentar la placa para que el área del ¿cuánto benceno (a 18°C) puede agregarse a la taza
orificio sea de 314 cm2? sin que se derrame? Resp. 5.14 cm3
16.19. ¿Cuál es el incremento de volumen en 16.0 litros de 16.22. Un vaso de laboratorio Pyrex se llena hasta el borde
alcohol etñico cuando la temperatura se incrementa con 200 cm3 de mercurio a 20°C. ¿Cuánto mercurio
en 30°C? Resp. 0.528 L se derramará si la temperatura del sistema se eleva a
16.20. Un matraz Pyrex tiene un volumen interior de 600 68°C?
mi a 20°C. ¿A qué temperatura el volumen interior
será de 603 mi?

*16.23. El diámetro de un orificio en una placa de cobre a 20°C es la medición verdadera si esta cinta indica una dis­
es de 3.00 mm. ¿A qué temperatura se deberá enfriar tancia de 94.62 ft un día en el que la temperatura es
el cobre para que ese diámetro sea de 2.99 mm? de 36°C? Resp. 94.64 ft
R esp .-176°C 16.30. El diámetro de una varilla de acero es de 3.000 mm
16.24. Una hoja rectangular de aluminio mide 6 X 9 cm a cuando la temperatura es de 20°C. El diámetro de
28°C. ¿Cuál es su área a 0°C? una argolla de bronce es 2.995 mm, también a 20°C.
*16.25. La longitud de una varilla de aluminio, medida con ¿A qué temperatura en común la argolla de bronce
una cinta de acero, fue de 60 cm cuando ambas es­ se ensartará deslizándose suavemente sobre la vari­
taban a 8°C. ¿Cuál será la lectura de la longitud de lla de acero?
la varilla en la cinta si ambas están a 38°C? *16.31. El volumen de un cubo de metal se incrementa en
Resp. 60.022 cm 0.50% cuando la temperatura del cubo se eleva
16.26. Un cubo de cobre mide 40 cm por lado a 20°C. en 100°C. ¿Cuál es el coeficiente de dilatación li­
¿Cuál es el volumen del cubo cuando la temperatura neal de este metal? Resp. 1.67 X 10~5/°C
llega a 150°C? 16.32. ¿En qué porcentaje se incrementa el volumen de un
16.27. Un matraz Pyrex (a = 0.3 X 10-5/°C) está lleno cubo de bronce cuando se calienta de 20 a 100°C?
hasta el borde con 200 mi de glicerina (/3 = 5.1 X 16.33. Un tapón de bronce redondo tiene un diámetro de
10_4/°C). ¿Cuánta glicerina se derramará por el bor­ 8.001 cm a 28°C. ¿A qué temperatura deberá en­
de si el sistema se calienta de 20 a 100°C? friarse el tapón para que ajuste correctamente en un
Resp. 8.02 mi orificio de 8.000 cm? Resp. 21.1 °C
16.28. Un horno se ajusta a 450°F. Si la temperatura des­ *16.34. Un matraz Pyrex se llena por completo con 500
ciende 50 kelvins, ¿cuál es la nueva temperatura en cm3 de alcohol etílico. Si la temperatura del sis­
grados Celsius? tema se eleva 70°C, ¿qué volumen de alcohol se
*16.29. Una cinta de acero de 100 ft mide correctamente la derramará?
distancia cuando la temperatura es de 20°C. ¿Cuál

Preguntas para la reflexión crítica
16.35. Un aparato de laboratorio que permite medir el coe­ curso de un experimento realizado con una varilla
ficiente de dilatación lineal se ilustra en la figura de metal desconocido:
16.17. La temperatura de una varilla de metal se
eleva haciendo pasar vapor a través de una cubierta ¿o = 600 mm t0 = 23°C
metálica cerrada. El incremento de longitud resul­ AL = 1.04 mm tf = 98°C
tante se mide con un tornillo micrométrico en uno
¿Cuál es el coeficiente de dilatación lineal de este metal?
de sus extremos. En virtud de que la longitud origi­
¿Sabe usted de qué metal se trata?
nal y la temperatura son conocidas, el coeficiente de
dilatación se puede calcular a partir de la ecuación Resp. 2.3 X 10~5/°C, Al
(16.8). Los datos siguientes fueron obtenidos en el
348 Capítulo 16 Resumen y repaso