Problemas Resueltos de Termodinámica: Equilibrio, Dilatación y Esfuerzo Térmico

1.-¿Por qué cuando una enfermera toma la temperatura de un paciente espera que la lectura del termómetro deje de cambiar? ¿La temperatura de qué objeto está leyendo la enfermera? La enfermera está esperando que el termómetro y el cuerpo del paciente alcancen el equilibrio térmico. La lectura realmente indica la temperatura del termómetro, si el termómetro esta en equilibrio térmico con el cuerpo, también indica la temperatura del cuerpo.

2.-Una placa metálica que tiene un orificio circular, se calienta de 50ºC a 100ºC. A consecuencia de este calentamiento, podemos concluir que el diámetro del orificio. Respuesta: aumenta un poco

a)transforme 41,0 °F a Celsius

B)transforme 95K a Fahrenheit

4.- Un tanque subterráneo con capacidad de 1700L (1,70cm3) se llena con etanol a 19,0°C. Una vez que el etanol se enfría a la temperatura del tanque y el suelo que es de 10,0°C, ¿cuánto espacio de aire habrá sobre el etanol en el tanque?

5.- un cilindro de aluminio de 10 cm de longitud, con área transversal de 20cm2, se usara como espaciador entre dos paredes de acero. A 17,2 °C, el cilindro apenas se desliza entre las paredes. Si se calienta a 22, 3 °C, ¿que esfuerzo habrá en el cilindro y que fuerza total ejercerá este sobre cada pared, suponiendo que las paredes son perfectamente rígidas y separadas por una distancia constante? Y=7,0x10 Pa

transforma a °C y K: -22°F

transforma a °F: a) -50°C

B) 700k

Dos cuerpos A y B, con temperaturas diferentes Ta   Tb, se ponen en contacto aislados de influencias externas

i) diga que sucede a los valores Ta y Tb: Al estar los dos cuerpos en contacto y con temperaturas distintas, la temperatura de A disminuye y la temperatura de Tb aumenta, hasta que ambos ambos cuerpos llegan a la misma temperatura

ii) ¿ como se denomina el estado al cual tienden los dos cuerpos? Estado de equilibrio térmico.

4.-i)Dos barras A y B, De la misma longitud inicial, sufren la misma elevación de tempratura.¿podrán tener diferentes dilataciones esas barras?. Explique: Si pueden tener diferentes dilataciones,

ii) Dos barras A y B, del mismo material experimentan la misma elevación de temperatura. Las dilataciones de estas barras ¿podrían ser distintas? Explique: Si pueden ser distintas, ya que no se sabe si la longitud incial de ambas barras es la misma.

5.-un alambre de acero de 2,0 mm de sección transversal se mantiene recto sujetándolo firmemente a dos puntos separados una distancia de 1,50 m a 30°C, si la temperatura decrece -10°C, y i los dos puntos permanecen fijos .¿ cual sera la tensión en el alambre? Y= 2,0 x 10 N/m2.