a) l22=8.4 cm
b) t=107 oC
a) Llamaremos l100 a la longitud de la columna a 100ºC (temperatura del agua hirviendo) y l0 a la longitud de la columna a 0ºC (temperatura del hielo). El termómetro de columna tiene por tanto un intervalo l100-l0 que coincide con el intervalo de 100ºC de la escala Celsius. Si llamamos Δlt a la variación de la longitud de la columna a temperatura t tendremos:
l100-l0 ≈ 100ºC
Δlt ≈ t=22ºC
De donde obtenemos:
Teniendo en cuenta que la columna a 0ºC ya medía 4 cm, y que se alarga 4.4 cm en esos 22ºC, la longitud de la columna a 22ºC es:
l22=l0+Δlt=4+4.4=8.4 cm
l22=8.4 cm
b) Ahora buscamos la temperatura que debe tener la solución si la columna mide 25.4 cm. Teniendo en cuenta que a 0ºC mide 4 cm el alargamiento debido a la temperatura es:
Δlt=25.4-4=21.4 cm
Y haciendo como antes, a este alargamiento corresponde un incremento de temperaturas (que coincide con la temperatura puesto que el origen está en el cero):
l100-l0 ≈ 100ºC
21.4 cm ≈ t
De donde:
t=107ºC