Examen remedial del Corte 1

problemas para nivelación termica

Itiel David Ramos Trujillo 3¨C¨ mecatronica

Dos trozos de mineral de hierro caliente se dejan caer en un recipiente de agua. El sistema queda aislado y se deja que alcance un equilibrio termico. ¿es realmente cierto que el mineral de hierro y el agua tiene la misma energia termica? ¿es necesariamente cierto que ambos tienen la misma temperatura? explique la respuesta

No realmente el hierro y el agua no tienen la misma energia termica puesto que el hierro es caliente mientras que interpreto el agua a temperatura ambiente y quiere decir que al momento de encontrarse habra un a reaccion termica que haga que poco a poco entren en un equilibrio termico por el choque directo de nivles de energia diferentes y nos es necesariamente cierto que ambos deban tener la misma temperatura. en resumen, después de alcanzar el equilibrio térmico, el mineral de hierro y el agua no tendrán la misma energía térmica ni la misma temperatura. la energía térmica estará distribuida de manera desigual entre los dos materiales, y la temperatura final dependerá de sus masas y capacidades térmicas respectivas.

señale con claridad la diferencia entre energia termica y temperatura

La diferencia es que la energia termica es la energia que posee un cuerpo, representa la agitacion desordenada de perticulas que lo componen y la temperatura es la magnitud fisica que indica la gitacion termica de las particulas; quiere decir atomos o moleculas que componen un sistema material la temperatura se refiere a una medida cuantitativa de la intensidad del calor presente en un objeto o sustancia. la temperatura indica cómo de caliente o frío está un objeto o sustancia en relación con una escala de referencia.

si se coloca una flama debajo de un termometro de mercurio en cristal la columna de mercurio primero cae y luego se eleva. explique ese hecho

Sabiendo que el mercurio tiende a dilatar mas que el tubo de vidrio, la columna de mercurio se eleva en el tubo hasta que el mercurio, el vidrio y sus alrededores esten en equilibrio.

Cuando se coloca una llama debajo de un termómetro de mercurio en cristal, el comportamiento de la columna de mercurio puede variar debido a una combinación de factores. inicialmente, cuando se aplica calor a la base del termómetro, la temperatura del aire circundante y del vidrio se eleva. el vidrio es un mal conductor de calor, por lo que se necesita cierto tiempo para que el calor se transfiera desde la base hasta el bulbo donde se encuentra el mercurio

¿Que factores es necesario tomar en cuenta en el diseño de un termometro sensible?

Inicialmente se debe considerar el rango de y la precision que se desea. Una vez considerado este factor se procede a seleccionar el material que servira como receptor de los cambios de temperatura que van ajustados a nuestro rango y precision. Tambien se toma en cuenta la geometria del diseño, es decir su forma y espacio, dependiendo el uso a darse

Al diseñar un termómetro sensible, se deben tener en cuenta varios factores para garantizar su precisión y eficiencia. algunos de los factores clave son los siguientes: rango de medición: el termómetro debe ser capaz de medir temperaturas dentro del rango deseado con precisión sensibilidad: el termómetro debe ser lo suficientemente sensible para detectar cambios de temperatura pequeños y proporcionar lecturas precisas. linealidad: un termómetro sensible debe tener una respuesta lineal, lo que significa que la lectura del termómetro debe cambiar proporcionalmente con los cambios de temperatura.

¿Hasta que punto de eficaz nuestro sentido del tacto como un medio para juzgar la temperatura?¿el objeto mas caliente siempre es el que tiene la temperatura mas alta?

El sentido del tacto puede proporcionar cierta información sobre temperatura del objeto, pero la eficiencia de un juicio preciso la temperatura es limitada. el tacto nos hace sentir diferentes la temperatura entre objetos, pero no nos da una medida exacta la temperatura expresada en números. Cuando tocamos un objeto, nuestro sentido del tacto percibe el objeto. transferencia de calor entre los objetos y nuestra piel. Sin embargo, esto la percepción está influenciada por varios factores como la sensibilidad la identidad de la persona, el área de contacto, la duración del contacto y condiciones ambientales. Es importante considerar que el sentido del tacto no se puede determinar temperatura exacta de los objetos con alta precisión. por ejemplo, dos los objetos pueden sentirse calientes al tacto, pero una persona puede tener temperatura más alta que otros

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si tuviera usted un termometrosin graduaciones,¿como haria para marcarlo en grados celcius?

Al no tener maracadas las referencias exactas en el termometro. precisamente lo que debe uno hacer es llegar a estas referencias; la froma mas practica y censilla que encuentro es tomer referencias de otro que tenga marcadas las medidas, siendo la manera mas eficiente que conozco para esta clase de problemas todo esto para medir la temperatura determinada de cualquier cuerpo

si tuviera un termómetro sin graduaciones y quisiera marcarlo en grados Celsius, podría seguir los siguientes pasos: calibración de referencia: necesitaría un termómetro de referencia confiable que esté calibrado y muestre mediciones precisas en grados Celsius. puntos de referencia: elija al menos dos puntos de referencia bien conocidos para establecer las marcas en el termómetro. atmosférica estándar. estos puntos son convenientes porque son fácilmente reproducibles y tienen valores bien establecidos en la escala Celsius. igual espaciado: divida el espacio entre los puntos de referencia en un número igual de segmentos, lo que asegurará un espaciado uniforme en el termómetro.

una ragla de 6 in se dilata 0.0014 in cuando la temperatura se eleva 1c. ¿cuanto se dilata una regla de 6cm hecha del mismo material a causa del mismo intervalo de cambio de temperatura?

debemos convertir las unidades de medida para asegurarnos de que estén consistentes. dado que la dilatación y la temperatura se proporcionan en diferentes unidades, vamos a convertir las 6 pulgadas de la regla a centímetros. sabemos que 1 pulgada equivale a 2.54 centímetros. por lo tanto, una regla de 6 pulgadas es igual a 6 * 2.54 = 15.24 centímetros. ahora podemos calcular la dilatación de la regla de 15.24 centímetros debido al cambio de temperatura de 1°c utilizando la proporción proporcionada. dilatación de la regla de 15.24 cm = (dilatación de la regla de 6 pulgadas) * (15.24 cm / 6 in) dilatación de la regla de 15.24 cm = 0.0014 in * (15.24 cm / 6 in) dilatación de la regla de 15.24 cm ≈ 0.003556 cm por lo tanto, una regla de 6 cm hecha del mismo material se dilataría aproximadamente 0.003556 cm debido al mismo intervalo de cambio de temperatura de 1°c.

Una varilla de bronce une los lados opuestos de un aro del mismo material. Si el sistema se calienta uniformemente, ¿conservará el aro su forma circular?

la respuesta depende de las propiedades térmicas del bronce y de la forma en que se calienta el sistema. el bronce es un material que se expande térmicamente cuando se calienta. si el aro de bronce se calienta uniformemente y la dilatación térmica del bronce es suficientemente uniforme, es probable que el aro conserve su forma circular, pero su tamaño se expandirá. sin embargo, si hay variaciones en la temperatura o si se calienta de manera desigual, pueden ocurrir deformaciones en el aro. por ejemplo, si una sección del aro se calienta más rápido o a una temperatura más alta que otras secciones, esa sección específica podría expandirse más que las demás y causar una deformación en la forma circular. en general, si el calentamiento es uniforme y no hay variaciones significativas en la temperatura o en la dilatación térmica del bronce, es probable que el aro conserve su forma circular. pero es importante tener en cuenta que la expansión térmica y las deformaciones pueden ocurrir dependiendo de las condiciones específicas del calentamiento.

Una varilla de bronce une los lados opuestos de un aro del mismo material. Si el sistema se calienta uniformemente, ¿conservará el aro su forma circular?

Si la varilla de bronce está bien sujeta en los lados opuestos del anillo, es decir, si se mantiene en su lugar y no permite movimiento relativo entre la varilla y el anillo, entonces el anillo conservará su forma circular cuando esté caliente al unir. El bronce, como muchos otros materiales, se expande térmicamente cuando se calienta. Si el sistema se calienta mucho uniforme, tanto la barra como el anillo se expanden en la misma proporción debido a las propiedades termomecánicas Similar al bronce. Dado que la barra está firmemente fijada en lados opuestos del anillo, cualquier variación en la longitud de la barra la expansión térmica se transferirá al anillo, manteniendo así su forma circular. Aunque las varillas y los anillos son después del despliegue, los anillos continúan manteniendo su configuración circular sin deformación significativa.

Una tuerca de bronce se usa con un perno de acero. ¿Cómo resultará afectado el ajuste entre ambos cuando solamente se caliente el perno, si sólo se calienta la tuerca o si los dos se calientan por igual?

El ajuste entre las tuercas de bronce y los pernos de acero se verá afectado de manera diferente según el elemento que esté caliente o Si ambos se calientan por igual: Si solo se calienta el perno: los pernos de acero se expanden térmicamente cuando se calientan debido a sus propiedades de expansión acero. Si la tuerca de bronce no se calienta o la temperatura se mantiene constante, sus dimensiones no cambiarán. importante. Como resultado, el ajuste entre la tuerca y el perno se afloja, ya que el diámetro del perno aumenta debido a: Expansión térmica sin un cambio correspondiente en el diámetro de la tuerca. Esto puede resultar en un ajuste más flojo Menos seguridad entre dos elementos si solo se calienta la tuerca: en este caso, la tuerca de bronce, al calentarse, se expandirá térmicamente debido a las propiedades de dilatación del bronce. si el perno de acero no se calienta o su temperatura se mantiene constante, su tamaño no experimentará un cambio significativo. esto provocará que el diámetro interno de la tuerca se amplíe, lo que resultará en un ajuste más holgado entre la tuerca y el perno. similar al caso anterior, esto puede conducir a un ajuste más flojo y menos seguro. si ambos se calientan por igual: si tanto la tuerca de bronce como el perno de acero se calientan por igual

Una tapa de aluminio se enrosca firmemente en la boca de un frasco de pepinillos a la temperatura ambiente. Después de dejar el frasco de pepinillos uno o dos días dentro de un refrigerador, la tapa no puede quitarse con facilidad. Explique la situación. Sugiera la forma de quitar la tapa con facilidad. ¿Cómo podría haber resuelto el fabricante ese problema?

La situación descrita se debe al efecto de termorretracción que se produce cuando el tarro de encurtidos está en su sitio con la tapa Apto para aluminio y congelador. El aluminio tiene una alta conductividad térmica y cuando se expone a altas temperaturas, Bajo, se contrae más que el frasco que tiene una conductividad térmica más baja. esto puede resultar en la tapa se adhiere firmemente a la botella y es muy difícil de abrir. Para quitar fácilmente la cubierta, aquí hay algunos métodos: • aplicar calor: se puede sumergir el frasco en agua caliente o pasar agua caliente sobre la tapa durante unos minutos. el calor ayudará a expandir el aluminio, facilitando así el aflojamiento de la tapa. • golpear ligeramente: golpear ligeramente el borde de la tapa con una cuchara o un objeto similar puede ayudar a romper el sellado y aflojar la tapa. • utilizar una herramienta de agarre: si los métodos anteriores no funcionan, se pueden utilizar herramientas diseñadas específicamente para abrir frascos, como abridores de tapas o agarres de goma, para obtener un mejor agarre y aplicar más fuerza al girar la tapa.

Describa la dilatación del agua cuando se acerca a 4°C. ¿Por qué la superficie es lo primero que se congela en un lago? ¿Cuál es la temperatura probable en el fondo del lago cuando la superficie está congelada?

El agua, como la mayoría de las sustancias, se expande cuando se calienta y se contrae cuando se calienta. Frío. Sin embargo, cuando la temperatura del agua se acerca a los 4°C, el agua exhibe un comportamiento inusual. Cuando el agua se enfría desde una temperatura más alta hasta cerca de 4°C, no se encoge sino que experimenta ligeramente dilatado. Esto se debe a las características estructurales de las moléculas de agua y los enlaces de hidrógeno existen en líquido. Cuando el agua se enfría por encima de los 4 °C, las moléculas de agua se acercan unas a otras, por lo que esto da como resultado una mayor densidad. Sin embargo, cuando el agua alcanza los 4°C, las moléculas de agua comienzan a se forma una estructura más abierta debido a la formación de enlaces de hidrógeno más estables. Esto puede causar un ligero hincharse y reducir la densidad.

en relación a la congelación de un lago, la superficie se congela primero debido a la conductividad térmica del agua. el agua es un mal conductor de calor y el hielo es un buen aislante. cuando el aire circundante está más frío que el agua del lago, la pérdida de calor ocurre principalmente en la superficie del agua. esto hace que la temperatura de la superficie disminuya más rápido que la del agua en las capas más profundas. a medida que la temperatura de la superficie del agua se enfría, se acerca al punto de congelación y, finalmente, se forma una capa de hielo en la superficie. el hielo, al ser menos denso que el agua líquida, flota en la parte superior. esta capa de hielo actúa como un aislante adicional, evitando la pérdida de calor desde el agua líquida debajo de ella y retrasando la congelación completa del lago. la temperatura en el fondo del lago cuando la superficie está congelada depende de varios factores, como la profundidad del lago, la radiación solar, la geografía del área y las corrientes de agua. en general, la temperatura en el fondo del lago será mayor que la temperatura de la superficie congelada. en algunos casos, el agua en el fondo del lago puede permanecer cerca de la temperatura de máxima densidad del agua, que es de aproximadamente 4°c. sin embargo, la temperatura exacta en el fondo del lago puede variar considerablemente dependiendo de las condiciones locales.