1. Una esfera de aluminio tiene un diámetro de 30 cm a 175°K. Calcule el diámetro de la esfera cuando se calienta a 280 °C. Considere un coeficiente de dilatación lineal del aluminio de 23X10 exp-6 (1/°C).

2. Se desea que un cilindro de latón de diámetro 120 mm pase a través de un orificio en una placa de zinc de diámetro 119,96 mm .Si la temperatura inicial es de 77°F determinar: a) a qué temperatura se debe calentar la placa de zinc para que logre pasar el cilindro por el orificiob) a qué temperatura se debe enfriar el cilindro de latón para que se cumpla con lo deseado

3. Un cilindro de acero se debe colocar en un orificio de una placa del mismo material. A una temperatura de 0°C el área transversal del cilindro es de 200,8 cm2 y el área del orificio es de 200 cm2. ¿A qué temperatura se debe calentar la placa para que se pueda colocar el cilindro en el orificio?

4. Una barra de metal de longitud L0 a 0°C sufre un aumento de longitud de una centésima del largo inicial cuando se calienta a 500 °C ¿Cuál es el coeficiente de dilatación lineal del metal? Cphierro=0,45Kj/Kg°K

5. Se calientan balines de cobre, cada uno con una masa de 1 g, a una temperatura de 100 °C ¿Cuántos balines se deben agregar a 500 g de agua inicialmente a 20°C para que la temperatura final de equilibrio sea de 25°C?

6. Una herradura de hierro de 1,5 Kg inicialmente a 600°C se deja caer en un cubo que contiene 20 Kg de agua a 25°C ¿Cuál es la temperatura final?

7. Un calorímetro de aluminio con una masa de 100 g contiene 250 g de agua. Están en equilibrio térmico a 10°C. Se colocan dos bloques de metal en el agua, uno es una pieza de 50 g de cobre a 80 °C. La otra muestra tiene una masa de 70 g a una temperatura de 100°C. Todo el sistema se establece a 20°C. a) Determine el Cp de la muestra desconocida b) Determine que material puede ser utilizando tabla de Cp de materiales.

8. Una barra de acero tiene un diámetro de 3 cm a la temperatura 25°C, un anillo de bronce tiene un diámetro de 2,992 cm a la misma temperatura. ¿A qué temperatura común entrará justamente el anillo en la varilla?

9. Un vaso precipitado de vidrio de 75 cm3 se llena completamente de mercurio a la temperatura ambiente de 25°C. A la temperatura de 20 °C ¡cuál será el volumen de mercurio derramado?

10. Calcule el Cp de un metal con los siguientes datos: un recipiente (calorímetro) echo del metal, cuya masa es de 3,64 Kg, contiene 13,6 Kg de agua. Un pedazo de metal de 1,82 Kg de masa, del mismo material del recipiente y con temperatura 176,7°C se echa en el agua. El agua y el recipiente tienen inicialmente una temperatura de 15,5°C y la temperatura final de todo el sistema llega a ser de 18,33 °C

11. En un recipiente de cobre de aislado térmicamente, que pesa 1,5 Kg y que contiene 5,2 Kg de agua de 12°C, se introduce un calentador eléctrico de 1600 W de potencia. Calcular el tiempo que transcurrirá hasta que el agua se ponga a hervir, suponiendo que no se producen pérdidas de calor contra el exterior (Cp cobre=0,385 KJ/Kg°K, Cpagua=4,18 KJ/Kg°K)}

12. Se dispone de un autoclave en el que se tratan 900 latas de medio kilo de peso cada una. El autoclave está construido en acero inoxidable y su peso es de 100 Kg. Los envases tratados son de hojalata y pesan en vacío, 50 g cada uno. Calcular la masa (caudal) de agua que se consumirá en el proceso de enfriamiento del autoclave, desde 120 a 40°C, si el agua llega al intercambiador a 20°C y lo abandona a 25°C. (Cp producto=4KJ/Kg°K; Cp acero inox=0,5 KJ/Kg°K; Cphojalata=0,6 KJ/Kg°K)

13. En un cambiador de calor se enfrían 1500 kg/h de leche entera desde 78 hasta 30ºC, utilizando agua como medio de enfriamiento. Determinar el caudal másico de agua que será necesario si en el proceso se calienta desde 10 hasta 20ºC. Cpleche=0,93 KJ/Kg°K

14. En un cambiador de calor se calientan 4000 l/h de zumo de uva desde 5 hasta 70ºC. Para el calentamiento se utiliza vapor saturado a 5 bar absolutos de presión. ¿Qué caudal másico de vapor se consumirá si en el intercambio solo cede su calor latente.(cp zumo: 3,661 kJ/kg.K; ρzumo: 1114,2 kg/m3)

15. En un cambiador de calor se calientan 1000 kg/h de leche entera desde 45 hasta 72ºC. Como medio de calefacción se emplea agua, que se introduce al cambiador a 90ºC y lo deja a 75ºC.Calcular el caudal másico de agua necesario sabiendo que existen unas pérdidas de calor al ambiente de 1 kW. λvapor =2163,0 KJ/Kg

16. Para fabricar una salsa se mezclan en línea dos ingredientes y la mezcla se calienta aplicándole 400 kW. El primer ingrediente llega a la mezcla a 50ºC con un caudal de 2 kg/s, siendo su calor específico de 3,0 kJ/kg.K. El caudal del segundo ingrediente es de 0,6 kg/s, su temperatura de 2ºC y su calor específico de 2,15 kJ/kg.K. Calcular la temperatura a la que se obtendrá la mezcla.

17. Se mezclan 1 kg/s del alimento A, que se encuentra a 25ºC de temperatura con 0,25 kg/s del alimento B que se encuentra a 85ºC de temperatura. Calcular la temperatura de la mezcla sabiendo que los calores específicos de estos alimentos se ajustan a las ecuaciones siguientes:

CpA= 3,9363+0,0005tCpB= 3,9363+0,00055t

50 g cada uno.