Examen 1 fisca 2 ucr

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Universidad de Costa Rica
FS-0310 F´ ısica General II Instructor: F´ Rodrigo Castillo R. ıs.
II Examen Parcial Instrucciones: El examen tiene una duraci´n de 2 horas. Resu´lvalo con lapicero o e detinta azul o negra exclusivamente, si lo hiciese con l´piz, tenga en consideraci´n a o que queda excento a posteriores reclamos. (5 pts) 1. Enuncie matem´ticamente la primera y la segunda ley de latermodin´mica. a a (20 pts) 2. Sea la siguiente gr´fica PV. En el trayecto abc se agregan 750 J. Calcule: a a.) Eint para el trayecto abc (7pts) b.) el calor segregado por el sistema en el trayecto cda(7pts) c.) la eficiencia del ciclo t´rmico (6pts) e

(20 pts) 3. En un recipiente de cobre de 200g que contiene (en equilibrio t´rmico) e 400g de agua a 20◦ C, se inmerse una barra de aluminio de200g a 140◦ C. Despreciando efectos instant´neos de vaporizaci´n, calcule para el sistema: a o a.) su temperatura de equilibrio (8pts) b.) el cambio en su entrop´ (12pts) ıa J J Nota: cAl = 900 kg·K ,ccu = 390 kg·K (20 pts) 4. Dos esferas conductoras id´nticas, con cargas de signo opuesto, se atraen e entre s´ con una fuerza de 0.108 N cuando las separa una distancia de 50.0 cm. De ı 1

repentelas conecta un alambre conductor delgado el cual distribuye la carga por igual entre ellas; luego se quita y despu´s de eso las esferas se repelen con una fuerza e de 0.0360 N. ¿Cu´l era la cargainicial de cada esfera? a (35 pts) 5. Sea una esfera s´lida aislante de radio R, con una distribuci´n de carga o o en ella ρ = Cr para 0 ≤ r ≤ R. Considerando que C es una constante, halle la expresi´n quedetermina el campo el´ctrico para o e a.) r < R (12pts) b.) r > R (6pts) C c.) Tomando R = 9cm, C = 3 m4 , calcule las distancias interna y externa medidas desde el centro de la esfera, donde E = 2 ×106 N (12pts) C d.) Calcule el campo el´ctrico en la superficie de la esfera cuando R = 9cm y e C C = 3 m4 (5pts)

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