EJEMPLOS SOBRE CALORIMETRÍA Y DILATACION TÉRMICA
Ejemplos sobre calorimetría y dilatación térmica.
- 1. Comer con resfriado, ayunar con fiebre.
Presa de la gripe, un hombre de 80 kg tuvo 2ºC de fiebre, es decir, tuvo una temperatura corporal de de 39ºC en lugar de la normal de 37ºC. Suponiendo que el cuerpo humano es en su mayor parte agua, ¿Cuánto calor se requirió para elevar la temperatura esa cantidad?
Solución
Este problema usa la relación entre: calor (la incógnita), la masa, calor especifico y y cambio de temperatura.
M = 80kg
Ce = 4190 j/kg * K (para el agua)
∆T = 39ºC - 37ºC = 2ºC
Luego el calor necesario es:
Q = m Ce ∆T
Q = 80kg (4190j/kg * K) (2K)
Q = 6.7 x 105 joule
- 2. Cambio de longitud por cambio de temperatura.
Un elevador usa una cinta metálica de acero que tiene exactamente 50000 m de longitud a 20ºC ¿Qué longitud tiene en un día de verano caluroso en que la temperatura es de 35ºC?
Solución
Se trata de un problema de expansión lineal donde: la incógnita es la nueva longitud L = ∆L + Lo y conocemos Lo= 50000m, To= 20ºC, Tf= 35ºC y el coeficiente de expansión lineal para el acero α=1.2 x 10-5 K-1, luego
∆L = α ∆T Lo
∆L = 1.2 x 10-5 K-1 (35ºC- 20ºC)(50000m)
∆L = 9m
Luego
L=∆L + Lo
L= 9m +50000m
L = 50009m.