Fenomenos Energeticos: Ejercicios

BIOFISICA I Y LABORATORIO
PROFESORA: Luz Marleny Morales Mira
(primera parte)


Actividad: Preguntas, ejercicios y problemas sobre la unidad tres: Fenómenos energéticos

PREGUNTAS CONCEPTUALES: Responda de manera clara y concisa las siguientes preguntas. Más adelante encontrará las respuestas a estas preguntas, tomadas del libro de Física Universitaria de Serway.

1. Los perros jadeancuando tienen calor. ¿Cómo les ayuda esta acción a refrescarse?
2. Frote la palma de su mano en una superficie metálica durante unos 30-45 segundos. Coloque la palma de su otra mano sobre una parte sin frotar de la superficie y luego la parte frotada. La parte frotada se sentirá más caliente. Ahora repita este proceso en una superficie de madera. Observará que la diferencia de temperatura entrelas partes frotada y no frotada de la superficie de madera parece mayor que la de la superficie metálica. ¿Por qué es esto?
3. En climas que por lo general son cálidos y experimentan una helada ocasional, los productores de frutas rocían con agua sus árboles frutales con la esperanza que en la fruta se forme una capa de hielo. ¿Por qué es esto ventajoso?
4. Las tazas de agua para café o té sepueden calentar con una bobina de inmersión, que se sumerge en el agua y se calienta a una elevada temperatura por medio de electricidad. Las instrucciones advierten al usuario de no operar las bobinas cuando estén fuera del agua. ¿Por qué? ¿Puede la bobina de inmersión usarse para calentar una taza de caldo?
5. Un piso de tejas se siente incómodamente frío con los pies descalzos, pero un pisoalfombrado de una habitación adyacente que está a la misma temperatura se siente cálido. ¿Por qué?
6. El concreto tiene un calor específico más alto que el suelo. Utilice este dato para explicar (en parte) por qué las ciudades tienen temperaturas más altas que las tierras adyacentes. ¿Esperaría que las brisas de las tardes soplen de la ciudad hacia el campo o viceversa? Explique.
7. En una atrevidademostración en clase, una maestra mete sus dedos húmedos en plomo derretido (327°C) y los saca rápidamente sin quemarse. ¿Por qué puede hacerlo sin perder sus dedos?
8. El alcohol etílico tiene aproximadamente la mitad del calor específico del agua. Si por separado se pone la misma cantidad de alcohol y agua en vasos de precipitados, compare los aumentos de temperatura de los dos líquidos.
9. Siuna bolsa de papel de estraza se llena con agua y con todo cuidado se pone sobre un asador para exteriores, se puede hervir el agua sin quemar la bolsa. Explique cómo se produce este fenómeno. (NO TRATE de hacerlo en una estufa para interiores.)
10. Explique porqué los lagos se congelan primero en la superficie.


Respuestas a las preguntas conceptuales
1. Al tener glándulas sudoríparas sóloen los dedos de sus patas, los perros se valen en gran medida de la evaporación de líquido en la lengua para enfriarse. El jadeo es una respiración rápida y corta que acelera la evaporación de líquido desde la lengua. Los perros tienen una rica provisión de sangre en sus lenguas, y la energía producida en los músculos y tejidos del perro es transportada a la lengua, donde es eliminada por mediodel jadeo.
2. Cuando frote una superficie, aumenta la temperatura de la región frotada. Con la superficie de metal, parte de esta energía se aleja del lugar frotado mediante conducción. Por lo tanto, la temperatura del área frotada no es tan alta para el metal como lo es para la madera, y se siente relativamente más fresca que la madera.
3. La fruta pierde energía en el aire por radiación yconvección desde su superficie. Antes que se puedan formar cristales de hielo dentro de la fruta para romper paredes celulares, toda el agua líquida en la cascara tendrá que congelarse. La resultante demora puede evitar daños dentro de la fruta en una noche fría. Además, la película superficial de hielo es un aislante para reducir la subsiguiente pérdida de energía por conducción desde dentro de la...