ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

TERMODINÁMICA12.  Dilatación  de Sólidos y líquidos

 

221. Un frasco cilíndrico está lleno de mercurio hasta la mitad de su altura, a 20ºC. Si se calienta hasta 40ºC dirás que el nivel de la superficie libre del mercurio subirá porque el volumen del mercurio:

a)   AUMENTARÁ  MAS QUE LO QUE AUMENTA EL VOLUMEN INTERNO DEL RECIPIENTE

b)  AUMENTARÁ PORQUE EL VOLUMEN INTERNO DEL RECIPIENTE DISMINUYE

c) DISMINUIRÁ MENOS DE LO QUE LO HACE EL VOLUMEN DEL RECIPIENTE

d) NO SUBIRÁ PORQUE AMBOS AUMENTAN LO MISMO

DATOS:

 Los coeficientes de dilatación del mercurio y del vidrio son respectivamente 180.10^-6 ºC^-1 y 9.10^-6 ºC^-1.

 

222. Un termómetro de mercurio está dotado de un capilar de 0,1mm de radio, sumergido en un depósito de mercurio. Si al subir un grado la temperatura, la altura en el capilar asciende 2mm, dirás que el volumen de mercurio en el depósito será aproximadamente de:

a) 380mm³                  b) 383mm³                  c) 390mm³                  d) 393mm³

Coeficiente de dilatación aparente del mercurio 160.10^-6 ºC^-1

 

 

223.Un recipiente de vidrio tiene capacidad  de  280 cm³, a 0ºC. El volumen del  mercurio que debe introducirse en dicho recipiente  para que el volumen vacío permanezca constante a cualquier temperatura deberá ser en cm³, de:

a) 40                b) 20                c) 14                d) 24

Los coeficientes de dilatación del mercurio y del vidrio son respectivamente 180.10^-6 ºC^-1 y 9.10^-6 ºC^-1.

 

 

224. Una barra de vidrio pesa de 1,2N, en el aire, pero sumergida en un determinado líquido a 10ºC, solo pesa 0,60N. Si el conjunto se calienta hasta 90ºC,  el peso aparente de la barra pasa a ser de 0,62N. Por todo ello podrás asegurar que el coeficiente de dilatación real del líquido vale aproximadamente en grados recíprocos:

a) 5,05.10^-4                  b) 4,04.10^-4                 c) 5,4.10^-4                    d) 4,4.10^-4

Coeficiente de dilatación cúbica del vidrio 0,000009ºC^-1

 

 

225. Un cilindro de coeficiente de dilatación despreciable y peso P, flota en mercurio manteniéndose vertical. Cuando la temperatura del mercurio se duplica la altura de la parte sumergida en el mercurio:

a) PERMANECE CONSTANTE     b) SE REDUCE A LA MITAD       

c) SE DUPLICA                               d) AUMENTA UN POCO

 

 

226. Un sólido A y un líquido B, presentan a 0ºC, densidades respectivas de 1,20 y 1,25g/cm³, por lo que el sólido flota. La temperatura a la que el sólido se sumerge completamente en el liquido será de:

a) 310ºC          b) 300ºC         c) 200ºC          d) 350ºC

Los coeficientes de dilatación de A y B, son respectivamente 15.10^-6 ºC^-1 y 150.10^-6 ºC^-1.

 

 
227. Un sólido A flota en un líquido B a 0ºC, de forma que el volumen de la parte sumergida es el 90% del total. La temperatura a la que el sólido se sumerge del todo en el líquido será aproximadamente de:

a) 70ºC            b) 85ºC           c) 74ºC            d) 80ºC

Los coeficientes de dilatación de A y B, son respectivamente 26.10^-6 ºC^-1 y 18 .10^-5 ºC^-1.

 

 

 

228. El  alcohol metílico tiene una densidad de 0,795g/cm³ a 15ºC. Sabiendo que su densidad a 55ºC es de 0,752, dirás que el coeficiente de dilatación cúbica será en grados recíprocos por 10^-3:

a) 1,53             b) 1,33             c) 1,43             d) 1,23

 

229. Un camión tanque descarga en una gasolinera diez mil litros de gasolina a 25ºC. La gasolina se vende a 15ºC. Si el coeficientes de dilatación térmica es 1,2.10^-3 ºC^-1 , podrás asegurar que cuando se vacía por completo el depósito de la gasolinera:

a) EL VOLUMEN VENDIDO ES SUPERIOR A DIEZ MIL LITROS

b) LA MASA DE LA GASOLINA VENDIDA DESCARGADA ES MENOR

c) LA DENSIDAD DE LA GASOLINA DISMINUYE AL BAJAR LA TEMPERATURA

d) SE PIERDEN 120 LITROS DE GASOLINA

 

 

230. Un aro  de acero que envuelve  una rueda, tiene un diámetro interno de 58,45cm, debe ser montado sobre la rueda de hierro fundido cuyo diámetro es de 58,55cm, medidos a 25ºC. Las dos piezas se calientan juntas para a una determinada temperatura encajen perfectamente. Esta temperatura será aproximadamente:

a) 453ºC                      b) 428ºC        

c) 437ºC                      d) 443ºC

Los coeficientes de dilatación lineal del acero y del hierro son respectivamente=12.10^-6 ºC^-1y 8.10^-6 ºC^-1

 

231. Si como observas en la figura dispones de dos objetos del mismo material:  B, con un agujero cuyo diámetro es exactamente igual que el del A, y los calientas por igual, observarás que el diámetro de B:

a) ES MAYOR QUE EL DE A       

b) ES MENOR QUE EL DE A

c) ES IGUAL QUE EL DE A                     

d) SE REDUCE

 

 

 

232. Se dispone de un cubo metálico de densidad 10,1g/cm³ a 0ºC, de un material cuya coeficiente de dilatación lineal es 1.10^-6 ºC^-1, se calienta hasta los 100ºC, este hecho hace que su densidad aproximadamente:

a) DISMINUYE UN  10%                          

b) DISMINUYE UN 2%

c) NO VARIE                                              

d) DISMINUYA UN 1%

 

 

233. En la figura se presenta un dilatómetro clásico, para sólidos que trata de medir la dilatación lineal de una barra metálica sujetada con un tornillo, para ello necesita de:

a) LA APLICACIÓN DE LOS MOMENTOS DE FUERZA

b) CALENTAR LA BARRA METÁLICA POR ENCIMA DEL PUNTO DE FUSIÓN

c) QUE LA TENSIÓN MECÁNICA DEBIDO A LA DILATACIÓN PRESIONE LA BARRA QUE SOPORTA LA AGUJA

d) QUE LA ESCALA GRADUADA PARTA DE 0

 

 

234. En un dilatómetro de volumen cuyo coeficiente de dilatación cúbica es 5.10^-6 ºC^-1, se colocan a 0ºC, 500mL de un liquido. Calentado el conjunto hasta 100ºC, se observa que el líquido subió hasta un nivel de 505 mL, por ello dirás que el coeficiente de dilatación real del líquido es en grados recíprocos:

a) 10,5.10^-5                 b) 10.10^-5                    c) 5,5.10^-6                   d) 105.10^-6

 

 

 

235. Un péndulo compensado es un dispositivo pendular  de la figura que se da, en el que las posibles dilataciones se compensan para evitar los errores. Siendo α_A y α_B , los coeficientes de dilatación respectivos a las barras A y B,  será necesario para ello que:

a) SE COMPENSEN LAS DILATACIONES

b) l₀B=l₀A       c) l₀B=2l₀A     d)

 

 

236. Una argolla metálica de radio R se calienta desde 0º, hasta una temperatura T, si su coeficiente de dilatación lineal es α, dirás que su perímetro variará en:

a) DISMUYE παRT               b) AUMENTA 2παRT          

c) AUMENTA αRT               d) DISMINUYE 2παRT

 

237. Si no existe diferencia entre las longitudes de dos varillas A y B, de distinto material, calentadas a cualquier temperatura y siendo la relación entre los coeficientes de dilatación lineal en las mismas, , dirás que la relación entre sus longitudes será:

a) 11/13           b) 1/2               c) 1                  d) 13/11

 

238. Midiendo con una regla metálica graduada hasta 0,1mm, a 27ºC se obtuvo una longitud de 72,7mm.Si el coeficiente de dilatación lineal del metal es 1,1.10^-5 ºC^-1, el valor obtenido si se hubiera calibrado a 15ºC sería de:

a) 72,7mm       b) 71,6mm      c) 72,6mm       d) 72,5mm

 

239.  Una barra de acero, se empleará a una temperatura media de 15º. Si midió 20 metros a 40ºC, el error cometido en la utilización va a ser del:

a)1%                b)2%               c) 3%              d) 4%

Coeficiente de dilatación lineal del metal es 1,2.10^-5 ºC^-1

 

 

 

 

240. Observa la figura superior y mide los diámetros externo e interno del aro metálico A a 25ºC. Con la medida exterior, recortas de una plancha de hierro B del mismo grosor del aro. La temperatura a la que deberás calentar A para  que la pieza B encaje perfectamente  en A será aproximadamente en ºC:

a) 150              b)2500            c) 250              d) 1500

Los coeficientes de dilatación lineal del acero y del hierro son respectivamente=12.10^-6 ºC^-1y 8.10^-6 ºC^-1

 NOTA: Como se hace con medidas reales, dependerá del tamaño de la impresión o de la pantalla en la que se visiona. Empléese para las medidas la regla de mayor precisión, pues de lo contrario los resultados podrían variar mucho.