República
Bolivariana de Venezuela 
Ministerio del
Poder Popular para la Educación
U.E.P
Instituto Escuela Turmero
Turmero EDO
Aragua
Profesor:
Victor Santos
Celular:
0412-4162423/ 0416 -9451973(lunes a viernes de 1pm a 4pm)
3# guía de
física tercer año segundo lapso (2020 /2021)
Dilatación
térmica.
Dilatación
lineal: si un objeto tiene una longitud 𝐿𝑂, a la temperatura de 0 ℃, y
se calienta progresivamente, entonces cuando alcance una temperatura T, su
longitud L, se puede calcular mediante la
fórmula siguiente; 𝐿𝑡= (𝐿𝑂+ 𝛼 .𝑇)
Si el objeto
tiene una longitud 𝐿1, a una temperatura 𝑇1diferente de 0 ℃, y
se calienta progresivamente, entonces cuando alcance una temperatura T, su
longitud 𝐿1 se puede calcular mediante la fórmula siguiente:
𝐿1= 𝐿1 (1 + ∆ T)
Donde ∆ 𝑇=𝑇− 𝑇1
Ejemplo:
Una barra de
cinc tiene una longitud de 40 cm a 273 𝑜𝐾.si su coeficiente de dilatación
lineal es 30𝑥−6𝑔𝑟𝑎𝑑−1, calcule su longitud a la temperatura de 298 𝑜𝐾
Solución:
aplicamos la ecuación de dilatación lineal.
Antes de
aplicar la ecuación notamos que hay que calcular la variación de temperatura en
grad, es decir,
∆ 𝑇(Grad) = (298 – 273) grad
= 25 grad
Sustituyendo
en la ecuación los valores dados, se tiene que 𝐿𝑇=
40cm (1 + 30.10−6𝑔𝑟𝑎𝑑−1 . 25 grad)
𝐿𝑇 = 40cm (1 + 0,00075)
𝐿𝑡= 40,03 cm.
Ejercicios. (3
ptos c/u)
a.
Una
barra de cinc tiene una longitud de 60 cm a 300 𝑜𝐾 si su coeficiente de dilatación es
de 30.10−6𝑔𝑟𝑎𝑑−1Calcule su longitud a la temperatura de 256 𝑜𝐾.
Respuesta:
Datos
𝐿1= 𝐿1 (1 + ∆ T)
L1 =60
cm
T1 =
300 0k
T2 =
256 0k
∆ 𝑇=2560k - 300 0k
∆ 𝑇=-440k
=30x10-6 grad-1
𝐿𝑡= 60cm (1+ 30x10 -6𝑔𝑟𝑎𝑑 -1x (-440k))
𝐿𝑡= 60cm (1+( - 0,00003))
𝐿𝑡= 60cm x 0,9987
𝐿𝑡 = 59,52528 cm
b.
Una
barra de aluminio tiene una longitud de 35 cm a 400 𝑜𝐾
si su coeficiente de dilatación es de 23.10−6𝑔𝑟𝑎𝑑−1 Calcule su longitud a la temperatura de 56 𝑜𝐾.
Respuesta:
Datos
𝐿1= 𝐿1 (1 + ∆ T)
L1 =35 cm
T1 = 400 0k
T2 = 56 0k
∆ 𝑇=560k
- 400 0k
∆ 𝑇= -3440k
=23x10-6 grad-1
𝐿1= 𝐿1 (1 + ∆ T)
𝐿𝑡= 35cm (1+ 23x10 -6𝑔𝑟𝑎𝑑 -1 x (- 3440k))
𝐿𝑡= 35cm (1+ (-0,000023))
𝐿𝑡= 35cm x 0,98968
𝐿𝑡 = 34,72308 cm
c) Una barra
de plomo tiene una longitud de 10 cm a 700 𝑜�摩 si
su coeficiente de dilatación es de 28.10−6𝑔𝑟𝑎𝑑−1 Calcule su longitud a la temperatura de 156 𝑜𝐾.
𝐿1= 𝐿1 (1 + ∆ T)
L1
=10 cm
T1 = 700 0k
T2 = 156 0k
∆ 𝑇=700
0k - 156 0k
∆ 𝑇= - 5440k
=28.10-6 grad-1
𝐿𝑡= (𝐿𝑂+ 𝛼
∆ 𝑇.)
𝐿𝑡= 10 cm x (1 + 28.10
-6𝑔𝑟𝑎𝑑 -1x(- 5440k))
𝐿𝑡=
10
cm (1 +(-0,01632))
Lt = 10 cm x (0,98368)
𝐿𝑡 = 9,84768cm
d) Una barra
de plata tiene una longitud de 40 cm a 50 𝑜𝐾 si su coeficiente de dilatación es
de 19.10−6𝑔𝑟𝑎𝑑−1 Calcule su longitud a la temperatura de 26 𝑜𝐾.
Respuesta:
Datos
𝐿1= 𝐿1 (1 + ∆ T)
L1 =40
cm
T1 =
50 0k
T2 =
26 0k
∆ 𝑇=26 0k - 50 0k
∆ 𝑇= -240k
=19x10-6 grad-1
𝐿𝑡= 40cm (1+ 19x10 -6𝑔𝑟𝑎𝑑 -1x (-24 0k))
𝐿𝑡=40 cm x (1+ (-0,000456))
𝐿𝑡=40 cm x 0,999544
𝐿𝑡 = 39,98176 cm
e) Una barra
de oro tiene una longitud de 5 cm a 700 𝑜𝐾 si su coeficiente de dilatación es
de 14.10−6𝑔𝑟𝑎𝑑−1 Calcule su longitud a la temperatura de 256 𝑜𝐾.
𝐿1= 𝐿1 (1 + ∆ T)
L1 =5
cm
T1 =
700 0k
T2 =
256 0k
∆ 𝑇=256 0k - 700 0k
∆ 𝑇= -4440k
=14x10-6 grad-1
𝐿𝑡= 5 cm (1+ 30x10 -6𝑔𝑟𝑎𝑑 -1x (-4440k))
𝐿𝑡=5 cm x(1+ (-0,01332))
𝐿𝑡 = 5
cm x 0,98668
𝐿𝑡 = 4,9334 cm
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