*16.18. Un orificio circular en una placa de acero tiene un diámetro de 20.0 cm a 27°C. ¿A qué temperatura se tendrá que calentar la placa para que el área del orificio sea de 314 cm2? 16.19. ¿Cuál es el incremento de volumen en 16.0 litros de alcohol etñico cuando la temperatura se incrementa en 30°C? Resp. 0.528 L 16.20. Un matraz Pyrex tiene un volumen interior de 600 mi a 20°C. ¿A qué temperatura el volumen interior será de 603 mi?
16.21. Si 200 cm3 de benceno llenan exactamente una taza
de aluminio a 40°C y el sistema se enfría a 18°C, ¿cuánto benceno (a 18°C) puede agregarse a la taza sin que se derrame? Resp. 5.14 cm3 16.22. Un vaso de laboratorio Pyrex se llena hasta el borde con 200 cm3 de mercurio a 20°C. ¿Cuánto mercurio se derramará si la temperatura del sistema se eleva a 68°C?
*16.23. El diámetro de un orificio en una placa de cobre a 20°C es de 3.00 mm. ¿A qué temperatura se deberá enfriar el cobre para que ese diámetro sea de 2.99 mm? R e s p .- 1 7 6 °C 16.24. Una hoja rectangular de aluminio mide 6 X 9 cm a
16.30.
28°C. ¿Cuál es su área a 0°C? *16.25. La longitud de una varilla de aluminio, medida con
16.26.
16.27.
16.28.
*16.29.
una cinta de acero, fue de 60 cm cuando ambas es taban a 8°C. ¿Cuál será la lectura de la longitud de la varilla en la cinta si ambas están a 38°C? Resp. 60.022 cm Un cubo de cobre mide 40 cm por lado a 20°C. ¿Cuál es el volumen del cubo cuando la temperatura llega a 150°C? Un matraz Pyrex (a = 0.3 X 10-5/°C) está lleno hasta el borde con 200 mi de glicerina (/3 = 5.1 X 10_4/°C). ¿Cuánta glicerina se derramará por el bor de si el sistema se calienta de 20 a 100°C? Resp. 8.02 mi Un horno se ajusta a 450°F. Si la temperatura des ciende 50 kelvins, ¿cuál es la nueva temperatura en grados Celsius? Una cinta de acero de 100 ft mide correctamente la distancia cuando la temperatura es de 20°C. ¿Cuál
*16.31.
16.32. 16.33.
*16.34.
es la medición verdadera si esta cinta indica una dis tancia de 94.62 ft un día en el que la temperatura es de 36°C? Resp. 94.64 ft El diámetro de una varilla de acero es de 3.000 mm cuando la temperatura es de 20°C. El diámetro de una argolla de bronce es 2.995 mm, también a 20°C. ¿A qué temperatura en común la argolla de bronce se ensartará deslizándose suavemente sobre la vari lla de acero? El volumen de un cubo de metal se incrementa en 0.50% cuando la temperatura del cubo se eleva en 100°C. ¿Cuál es el coeficiente de dilatación li neal de este metal? Resp. 1.67 X 10~5/°C ¿En qué porcentaje se incrementa el volumen de un cubo de bronce cuando se calienta de 20 a 100°C? Un tapón de bronce redondo tiene un diámetro de 8.001 cm a 28°C. ¿A qué temperatura deberá en friarse el tapón para que ajuste correctamente en un orificio de 8.000 cm? Resp. 21.1 °C Un matraz Pyrex se llena por completo con 500 cm3 de alcohol etílico. Si la temperatura del sis tema se eleva 70°C, ¿qué volumen de alcohol se derramará?
Preguntas para la reflexión crítica 16.35. Un aparato de laboratorio que permite medir el coe
ficiente de dilatación lineal se ilustra en la figura 16.17. La temperatura de una varilla de metal se eleva haciendo pasar vapor a través de una cubierta metálica cerrada. El incremento de longitud resul tante se mide con un tornillo micrométrico en uno de sus extremos. En virtud de que la longitud origi nal y la temperatura son conocidas, el coeficiente de dilatación se puede calcular a partir de la ecuación (16.8). Los datos siguientes fueron obtenidos en el 348
Capítulo 16
Resumen y repaso
curso de un experimento realizado con una varilla de metal desconocido: ¿o = 600 mm AL = 1.04 mm
t0 = 23°C tf = 98°C
¿Cuál es el coeficiente de dilatación lineal de este metal? ¿Sabe usted de qué metal se trata? Resp. 2.3 X 10~5/°C, Al