Question

Una varilla de cobre tiene una longitud de 2.5 m a 15°C ¿cual sera la longitud y el incremento que sufre si se eleva su temperatura a 45°C?
Una puerta de acero tiene una perforación de 60 mn para instalar la chapa, si se encuentra a una temperatura de 25°C. Si se aumenta su temperatura a 80°C ¿cual sera el área final de la perforación?
A una temperatura de 18°C de un alambre de Níquel, tiene una longitud de 6m ¿cual sera su longitud al aumentar la temperatura a 25°C?
Ayuda por favor, las necesito urgentemente para hoy :'(

Answer 1

RESOLUCIÓN.

Problema 1.

Ecuación que se debe aplicar:

Lf = Lo*[1 + α(Tf - To)]

Dónde:

Lf es la longitud final.

Lo es la longitud inicial.

α es el coeficiente de dilatación térmica lineal.

Tf es la temperatura final.

To es la temperatura inicial.

Datos:

Lo = 2,5 m

To = 15 ºC

α = 17*10⁻⁶ ºC⁻¹

Tf = 45 ºC

Sustituyendo los valores se tiene que:

Lf = 2,5*[1 + (17*10⁻⁶)(45 - 15)]

Lf = 2,501 m

La longitud de la varilla de cobre a una temperatura de 45ºC será de 2,501 m.

Problema 2.

La ecuación que se debe utilizar es:

Af = Ao * [1 + γ*(Tf - To)]

Dónde:

Af es el área final.

Ao es el área inicial.

γ es el coeficiente de dilatación de área.

Tf es la temperatura final.

To es la temperatura inicial.

El coeficiente de dilatación de área se calcula como:

γ = 2*α

αacero = 12*10⁻⁶ ºC⁻¹

γ = 24*10⁻⁶ ºC⁻¹

D = 60 mm

Ao = π*30² = 2827,433 mm²

To = 25 ºC

Tf =  80 ºC

Sustituyendo los valores:

Af = 2827,433*[1 + (24*10⁻⁶)(80 - 25)]

Af = 2831,165 mm²

El área de la perforación cuando se eleva la temperatura a 80 ºC es de 2831,165 mm².

Problema 3.

Hay que aplicar la misma ecuación que para el problema 1.

Los datos son:

Lo = 6 m

To = 18 ºC

α = 13*10⁻⁶ ºC⁻¹

Tf = 25 ºC

Sustituyendo los valores en la ecuación se tiene que:

Lf = 6*[1 + (13*10⁻⁶)(25 - 18)]

Lf = 6,0005 m

La longitud de un alambre de níquel cuando se eleva su temperatura a 25 ºC es de 6,0005 m.