![Problema
Una cinta métrica de acero (α = 0,000012/°C) es exacta a 0 °C. Se efectúa una
medición de 50 m un día en que la temperatura es de 32 °C. ¿Cuál es su verdadero
valor?
Δl = α.l1.Δt°
(l2 - l1) = α.l1.Δt°
(l2 - l1)/l1 = α.Δt°
l2/l1 - 1 = α.Δt°
l2/l1 = α.Δt° + 1
l1 = l2/(α.Δt° + 1)
l1 = 50 m/[(0,000012/°C).(32 °C - 0 °C) + 1]
l1 = 49,808 m
Datos:
t°1 = 0 °C
t°2 = 32 °C
l2 = 50 m
α = 0,000012/°C
Fórmulas:
Δl = α.l1.Δt°](https://image.slidesharecdn.com/escalasdetemperaturaydilatacion1-191126061735/85/Escalas-de-temperatura-y-dilatacion-8-320.jpg)
Escalas de temperatura y dilatacion
- 1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE FILOSOFÍA LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN CARRERA DE PEDAGOGÍA EN CIENCIAS EXPERIMENTALES QUÍMICA Y BIOLOGÍA QUÍMICA FÍSICA ESCALAS DE TEMPERATURA Y DILATACIÓN DE SOLIDOS Dayana Inlago 5to “A”
- 2. Dilatación de solidos y líquidos Dilatación térmica fenómeno solidos líquidos aumentan sus dimensiones debido al aumentan de la temperatura
- 3. Dilatación térmica Depende de la forma del objeto y sus dimensiones Tipos de dilatación
- 4. Dilatación lineal Predomina la variación de una dimensión Longitud
- 5. Variación en la longitud Es el cambio de temperatura Longitud inicial media en la temperatura inicial Coeficiente de dilatación lineal
- 8. Problema Una cinta métrica de acero (α = 0,000012/°C) es exacta a 0 °C. Se efectúa una medición de 50 m un día en que la temperatura es de 32 °C. ¿Cuál es su verdadero valor? Δl = α.l1.Δt° (l2 - l1) = α.l1.Δt° (l2 - l1)/l1 = α.Δt° l2/l1 - 1 = α.Δt° l2/l1 = α.Δt° + 1 l1 = l2/(α.Δt° + 1) l1 = 50 m/[(0,000012/°C).(32 °C - 0 °C) + 1] l1 = 49,808 m Datos: t°1 = 0 °C t°2 = 32 °C l2 = 50 m α = 0,000012/°C Fórmulas: Δl = α.l1.Δt°
- 9. La dilatación es directamente proporcional a la variación de temperatura. La dilatación es directamente proporcional al largo inicial de las barras. La dilatación depende del material (sustancia) de la barra.
- 10. Es aquella en que predomina la variación en dos dimensiones, o sea, la variación del área del cuerpo (longitud y ancho) Los objetos cuya forma es superficial se dilatan de manera uniforme y simultanea en dos dimensiones La dilatación superficial ocurre de forma análoga a la de la dilatación lineal El coeficiente de dilatación superficial = doble del coeficiente de dilatación lineal Dilatación Superficial
- 11. FÓRMULAS
- 12. TABLA DE DILATACIÓN LINEAL
- 13. EJERCICIOS
- 17. • ¿Cuál es el área de una placa de aluminio cuando se encuentra a una temperatura de 100 °C, sabiendo que su área es de 200 cm2 cuando se encuentra a una temperatura de 0°C? DATOS DESARROLLO
- 18. Dilatación Volumétrico • En este tipo de dilatación predomina la variación en tres dimensiones de un cuerpo , es decir , su longitud , su ancho y su profundidad . • Debemos recalcar que el coeficiente de dilatación volumétrica (ᵧ) se utiliza para encontrar las variaciones en las dimensiones tanto de un sólido como de un líquido.
- 19. • Podemos definir la relación de la siguiente manera: En donde: ΔV : Es la variación del volumen Vo : Es el volumen inicial medida en la temperatura inicial ᵧ: Es el coeficiente de dilatación volumétrica (ºC-1) ΔT : Es el cambio de temperatura
- 21. A continuación se presenta el coeficiente de dilatación volumétrica de algunos fluidos
- 24. 3.- El volumen inicial del mercurio es de 30 cm3, pero este sufre un cambio de temperatura de 10° a los 60°. ¿Cuál será su volumen final? ΔV=ᵧVoΔT ΔV=0.18*10-3(30 cm3)(60°-10°) ΔV=0.27cm3
- 25. 4.- Una barra de aluminio de 0.5 metros cúbicos de volumen, experimenta inicialmente una temperatura de 14°C, posteriormente se calienta a 45°C , ¿cuál será su volumen final? ¿qué tanto ha incrementado?
- 27. ESCALA FAHRENHEIT En 1714 Daniel Gabriel Fahrenheit creó el primer termómetro de mercurio, al que le registra la escala Fahrenheit y que actualmente es utilizado en los países de habla inglesa. Esta escala tiene como referencia inferior el punto de fusión de una mezcla de sales con hielo (0°F) y como referencia superior el punto de ebullición del agua (212°F). La siguiente fórmula permite pasar de una temperatura a otra muy fácilmente. ℃ = 5 9 ℉ − 32 ℉ = 9 5 ℃ + 32
- 28. ESCALA CELSIUS También se conoce como escala centígrada. Es la escala que se emplea en España y la Europa continental para medir la temperatura. Fue creada en 1742 por Andrés Celsius, es la más utilizada en el mundo, su referencia inferior está basada en el punto de fusión del hielo (0°C) y la superior en el punto de ebullición del agua (100°C). Entre estas dos referencias existen 100 divisiones. Para convertir de ºK a ºC se aplica la siguiente formula. °C=°K – 273
- 29. ESCALA KELVIN Fue creada en 1848 por William Thompson, Lord Kelvin. Esta escala es la que se usa en la ciencia y está basada en los principios de la termodinámica, en los que se predice la existencia de una temperatura mínima, en la cual las partículas de un sistema carecen de energía térmica. La temperatura en la cual las partículas carecen de movimiento se conocen como cero absolutos (0 ° K) es la escala de la que se habla en la segunda ley de la termodinámica. La conversión de ºC a ºKelvin es K = °C + 273
- 30. ESCALA DE RANKINE Se denomina Rankine a la escala de temperatura que se define midiendo en grados Fahrenheit sobre el cero absoluto, por lo que carece de valores negativos. Esta escala fue propuesta por el físico e ingeniero escocés William Rankine en 1859. Es usado comúnmente en EE.UU como medida de temperatura termodinámica. El grado Rankine tiene su punto de cero absoluto a −459,67 °F, y los intervalos de grado son idénticos al intervalo de grado Fahrenheit. °R= ℉+495,67 ℉= °R-495,67 °R= 9/5℃+491,67 Cero Rankine (0 R) equivale a −273,15 °C o 0 K. Para convertir de Kelvin a Rankin se multiplica por un factor de 9/5: °R= 9/5°K °K= 5/9°R °R= 9/5 (℃+273) °R= 5/9 (°R-491,67)
- 31. Ejemplo 1: La temperatura normal del cuerpo es 98.6 °F. ¿Cuál es la temperatura en grados Celsius? • Datos °F = 98.6 °F °C = 5(°F – 32)/9 °C = 5(98.6 – 32) / 9 °C = 5(66.6) / 9 = 333/9 = 37 °C Ejemplo 2: Convertir 37ºC A ºR ºR = 9/5 37°C+ 491,67= 558,27 ºR °𝑅= 9 5 ℃+491,67
- 32. REFERENCIAS Gonzales, M. (2010). Dilatación Lineal, Superficial y Volumétrica. Recuperado el 07 de enero del 2019, de https://fisica.laguia2000.com/fisica-del-estado-solido/dilatacion-lineal- superficial-y-volumetrica Romero, 2009. ESCLAS TERMOMÉTRICAS. Recuperado de: https://dpto.educacion.navarra.es/materialespiml/12fisicaquimica_files/12-1C- 13Escalastermometricas.pdf Zemansky, Mark W.- Calor Y Termodinámica. Edit. Aguilar S.A 1979 Sears, Francis W.- Termodinámica. Editorial Reverté, S.A. 1969 Wilson, Jerry D.- Physics. Edit.Heat. Segunda Edición, 1983 Resnick Y Halliday.- Fisica,Editorial Cecsa, Parte I, 1990