EJERCICIOS LEY CERO
1. Considere cuatro objetos, A, B, C y D. Se comprueba que A y B están en equilibrio térmico. También se comprueba que C y D lo están, no así A y C. Se concluye que a B y D se encuentran en equilibrio térmico. b B y D podrían encontrarse en equilibrio térmico, pero no necesariamente. c B y D no pueden encontrarse en equilibrio térmico. d la ley cero de la termodinámica no se aplica en este caso, ya que !ay más de tres objetos. ". #os objetos B y C se encuentran inicialmente en equilibrio térmico. #os objetos A y C no lo están inicialmente, inicialmente, pero se pone a los dos en contacto térmico y rápidamente alcan$an el equilibrio. Después de !acer esto, a B y C también se encontrarán en equilibrio térmico. b B y C podrían encontrarse en equilibrio térmico, pero no necesariamente. c B y C no pueden encontrarse en equilibrio térmico. %. &'n qué temperatura coinciden las escalas (a!ren!eit y Celsius) *a +-( *b - ( *c %"( *d -( *e 1- ( . &'n qué temperatura coinciden las escalas (a!ren!eit y /el0in) *a l-- ( *b "2%( *c 32( *d 4( 3. 5na 6ran losa metálica plana a una temperatura T o tiene un !oyo. Se calienta el metal !asta que alcan$a la temperatura T 7 T o. Después del calentamiento la super8icie del !oyo *a aumenta. aumenta. *b disminuy disminuye. e. *c conser0 conser0a a su tama9o. tama9o. d posibleme posiblemente nte cambie cambie de tama9o se6:n su 8orma. ;. &
term>met metro ro de 0idri 0idrio o lleno lleno de mercu mercurio rio se encu encuent entra ra inicia inicialme lmente nte en equilibrio a "-C en un ba9o de a6ua. Después se sumer6e en un ba9o a %-C. #a columna de mercurio en el term>metro *a aumentará a %-?C y lue6o se detendrá. *b primero aumentará por arriba de %-C, lue6o 0ol0erá a %-C y se detendrá.
*c primero descenderá por debajo de "-C, lue6o aumentará por arriba de %-C y se detendrá. *d primero caerá por debajo de "-C, lue6o aumentará a %-C y 8inalmente retornará a %-C y se detendrá. 4. 5na tira de cobre se remac!a a otra de aluminio. Después se calientan los dos metales. &@ué sucede) *a #a tira se e=pande sin doblarse. *b #a tira se e=pande y se dobla !acia el cobre. *c #a tira se e=pande y se dobla !acia el aluminio. . #a 0ariaci>n diaria de la temperatura en el puente olden ate de San (rancisco a 0eces supera los "-C. 'l puente mide apro=imadamente " m de lar6o y está !ec!o de acero, con una cinta as8áltica en la carretera. &Cuál es su cambio apro=imado de lon6itud con esta 0ariaci>n de temperatura) *a , cm. *b cm. *c , m *d m 1-. #os puntos de ebullici>n y de 8usi>n del a6ua en la escala (a!ren!eit se esco6ieron de modo que la di8erencia entre las dos temperaturas 8uera 14- (, n:mero que se di0ide uni8ormemente entre ", %, , 3, ; y . Dise9e una escala termométrica S en 8orma tal que el cero absoluto sea -S y T pe. a6ua +Tp8. a6ua 14-oS. *a &Cuál sería la 8>rmula de con0ersi>n de Celsius a S) *b &Cuáles son T pe, a6ua y Tp8. a6ua en oS) 11. 'l cero absoluto es +"2%.13C. 'ncuentre el cero absoluto en la escala (a!ren!eit. 1". Eepita el problema 1, pero escoja la nue0a escala termométrica @ de manera que el cero absoluto -@ y T pe, a6ua + T p8, a6ua 1--o@. *a &Cuál sería la 8>rmula de con0ersi>n de Celsius a @) *b &Cuál es T pe, a6ua y Tp8, a6ua en @) *c 'sta escala e=iste en realidad &Cuál es su nombre o8icial) 1%. #a temperatura en la super8icie solar es de unos ;,--- /. '=présela en la escala (a!ren!eit. 1. Si el médico le dice que tiene usted una temperatura de %1- /, &debería preocuparse) '=plique su respuesta. 13. &A qué temperatura es la lectura de la escala (a!ren!eit i6ual a *a el doble de la de Celsius, y *b la mitad de ésta) 1;. 5n termopar está !ec!o de dos metales, unidos en dos puntos tales que cuando las dos uniones tienen temperatura di8erente se produce un peque9o 0oltaje. 'n un termopar de !ierro y constantan, con una uni>n conser0ada en -C, el 0oltaje de salida pasa linealmente de - a "4,- mF a medida que la temperatura aumenta de - a 31-C. 'ncuentre la temperatura de la uni>n 0ariable cuando la salida del termopar es 1-," mF.
12. 5n tubo de aluminio mide %,- cm de lar6o a "-C. &Cuál es su lon6itud del tubo a *a 1--C y *b -C) 14. 'l espejo de 0idrio pyre= en el telescopio Gale de Honte n 0olumétrica del tetracloruro de carbono es 3,41 = 1- + *oC+1. Si un recipiente de acero de 3- 6al se llena completamente con tetracloruro de carbono cuando la temperatura es de 1-C, &cuánto se derramará cuando la temperatura ascienda a %-C) "1. Se colocan las 0ías de un 8errocarril cuando la temperatura es de +3 oC. 5na secci>n mínima de la 0ía mide 1" m de lar6o. &@ué espacio debe dejarse entre las secciones para que no !aya compresi>n cuando la temperatura alcance los "C) "". &@ué 0olumen tiene una bola de plomo a +1"C si su 0olumen a 1;-C es de 3%- cm ) %
"%. Supon6a que se utili$a la densidad del a6ua como propiedad term>metrica para construir una escala de temperatura TI. 'n términos de la temperatura Celsius ordinaria T. #a densidad esJ
T *oC ρ *6Km#
-
"-
;-
4-
1--
-,
-,4"
-,4%"
-,214
-,34
Si las temperaturas 8ijas de !ielo y 0apor están separadas por 1--L en la escala TI. &@ué temperaturas TI corresponden a T - o , "-L , ;-L , 4-L y 1-- L)
