REVISANDO ALGUNOS EJERCICIOS
I. Complete
las definiciones.
1.-
La
temperatura se relaciona con La
actividad cinética de las moléculas, mientras
que la dilatación y los cambios de fase de las sustancias se relacionan más con
la
2.- Calor se define como la transferencia de energía térmica debido a una diferencia en
temperatura.
3.-
Radiación es
el proceso por el que la energía térmica se transfiere mediante ondas
electromagnéticas.
4.- Las leyes de los gases se basan en cuatro variables
para definir la condición física o estado del gas tales, las cuales son: Temperatura, presión, volumen y
cantidad de gas expresado en moles
5.-
El módulo
de Young es la propiedad que poseen los cuerpos lineales a oponerse a la
Deformación de ellos mismos. A estos cuerpos se le aplica una fuerza lineal y a
veces de torsión, la oposición a esta fuerza depende de cada material.
II. Resuelva.
1.
Una prensa hidráulica contiene 0.25 m3
de aceite. Calcúlese la disminución de volumen del aceite cuando se le somete a
un aumento de presión de 1,6´107
Pa. El módulo de volumen del aceite es B = 5,0´109
Pa y su compresibilidad es 1/B.
solución:
2.
Un vaso de
precipitados Pyrex de 200 cm3 se llena hasta el tope con
glicerina. Luego el sistema se caliente
de 20 °C a 80 °C. ¿Cuánta glicerina se desborda del
contenedor?
Se sabe que: ɤGlicerina = 5.1 x 10-4/°C ; apirex = 0.3 x 10-5/°C
solución:
3.
Una superficie
esférica de 12 cm de radio se calienta a 627 °C. La emisividad es
0.12. ¿Qué potencia se radia?
solución:
4.
¿Cuánto calor se
necesita para convertir 10 g de hielo a -20 °C a vapor a 100 °C?
solución:
Revisemos el grafico
chielo= 0.5 cal/gC0
Q1 para elevar hielo a 00C: Q1 = mcDt
Q1 = (10
g)(0.5 cal/gC0)[0 - (-200C)]
Q1 = (10
g)(0.5 cal/gC0)(20 C0)
Q1 = 100 cal
Q2 para
fundir 10 g de hielo a 00C: Q2 = mLf
Q2 = (10
g)(80 cal/g) = 800 cal
Q2 = 800 cal
Q3 para
elevar agua a 00C a 1000C.
Q3 = (10 g)(1
cal/gC0)(1000C - 00C)
Q3 = 1000 cal
Q4 para
convertir toda el agua a 1000C a vapor a 1000C. (Q = mLv)
Q4 = (10
g)(540 cal/g) = 5400 cal
Entonces:
QT = Q1 + Q2 + Q3
+ Q4
QT = 100 + 800 + 1000
+ 5400
QT = 7300 cal.
5.
A la presión
de 3 atm y 20 ºC, una cierta masa gaseosa ocupa un volumen de 30 litros.
Calcula el volumen que ocuparía en condiciones normales.
solución:
Se denominan condiciones normales (C.N.) a las siguientes condiciones
de presión y temperatura:
P = 1 atmósfera
T = 0 ºC = 273 K
p1·V1 p2· V2 p1·V1·T2
——— = ———— Þ V2 = ————— =
T1 T2 p2·T1
——— = ———— Þ V2 = ————— =
T1 T2 p2·T1
3 atm · 30 l · 273 K
V2 = —————————— = 83,86 litros
V2 = —————————— = 83,86 litros
1 atm
· 293 K
Ejercicios Resueltos
1. Un
cuerpo pesa en el aire 980 N y en el agua 784 N, calcular el volumen del
cuerpo.
2. Una
tubería de cobre mide 90 m de largo a 20°C. ¿Cuál es nueva longitud cuando a
través de la tubería pasa vapor a 100°C?
3. Se
vierten mercurio y agua por un tubo en forma de U de sección transversal 2cm2.
Si se vierten 163,2 cm3 de
agua y a continuación cierta cantidad de mercurio, como se puede observar en la
figura. Calcular la diferencia de niveles entre los líquidos.
4. Una
tina rectangular hecha de una capa delgada de cemento tiene una longitud L = 1 m, ancho a = 80 cm y profundidad d = 60
cm; su masa es M = 200kg. La tina flota en un lago, ¿Cuántas personas de 70 kg
de masa cada una pueden estar en la tina sin que se hunda?
5. ¿A
qué temperatura la lectura en °F es el doble de la lectura en °C?
COMPLETE
1. CALORÍMETRO ADIABÁTICO es un instrumento utilizado para la medida de calores
específicos de la particularidad de reducir a un valor despreciable el calor
que pueda salir de su interior o penetrar en él.
2. LA CONDUCCIÓN Mecanismo por el que el calor se propaga a través de los
sólidos.
3. LA RADIACIÓN Mecanismo de transmisión del calor que ocurre sin que haya
ningún medio material
4.
LA CONVECCIÓN Mecanismo por el que el calor se propaga en los fluidos
(líquidos y gases)
5. Los parámetros que se usa para construir un termómetro casero a base de
agua son: Punto de fusión 0 °C y Punto de ebullición 100 °C
RESOLVER
1.
Un bloque de acero (ce = 0,12 cal/g°C) de 1,5 toneladas se
calienta hasta absorber 1,8xl06 cal. ¿A qué temperatura queda si
estaba a 10 oC?
Solución
2.
¿Qué altura tendría que tener una cascada para que el agua aumentase 1°C
su temperatura (suponiendo que toda su energía potencial se transformase en
calor que va a calentar al líquido).
Solución
3.
Una ventana de hojas de vidrio tiene un área de 3 m2 y un
grosor de 0.6 cm. Si la diferencia de temperatura entre sus caras es 25°C,
¿cuál es la rapidez de transferencia de energía por conducción a través de la
ventana?
Solución
4.
Un recipiente de vidrio se llena hasta la marca de 100cm3 con
gasolina a 20 °C. si tanto el recipiente como la gasolina se calienta hasta 40
°C. ¿Qué volumen de gasolina habrá por encima de la marca? (3αvidrio = 9x10-6 °C-1 , 3αgasolina = 1100x10-6 °C-1 )
Solución
La diferencia de temperaturas genera un incremento volumétrico tanto en el recipiente como en la gasolina, de forma que el volumen de gasolina que queda por encima de la marca es:
V = DVgasolina
- DVvidrio
V = (3αgasolina - 3αvidrio) Vo DT
V = (1100 - 9) x10-6 x 00 x 20
V = 2,182 cm3
5. Determinar el voltaje que provee la fuente en el
siguiente circuito, si existe una corriente circulando de 60mA:
