fisica
Páginas: 6 (1257 palabras)
Publicado: 10 de noviembre de 2013
1. Conteste y explique:
a) En la temperatura de ebullición, ¿qué determina si el líquido se convierte en gas o el gas se convierte en líquido?
b) ¿Cuándo están más altos los cables telefónicos, en invierno o en verano?
c) Si la tapa de metal de un frasco de vidrio está muy ajustada, ¿de qué manera puede aflojarse fácilmente?
d) ¿Qué hace un motor térmico?
2. Se mezclan 400 g de etanol a60 °C con 300 g de agua a 20 °C. ¿Cuál será la temperatura final de la mezcla?
3. Un motor opera con una eficiencia del 25 %. Si el motor hace 600 J de trabajo cada minuto, ¿cuántos joules por minuto se expulsan hacia la región fría?
4. ¿Cuánto trabajo por segundo requiere un refrigerador que acepta 800 J de energía térmica de una región fría y expulsa 1 500 J hacia una región caliente,cada segundo?
5. Un cilindro de 1,000 00 cm de diámetro a 30 °C se tiene que deslizar dentro de un agujero en una placa de acero. El diámetro del agujero, a 30 °C, es de 0,99970 cm. ¿A qué temperatura debe calentarse la placa? ()
6. Una regla da aluminio, calibrada a 5,0 °C, se utiliza para medir cierta distancia como 88,42 cm a 35,0 °C. Calcule el error en la medición debido a la dilataciónde la regla.
7. Una esfera sólida de masa y radio gira libremente sobre su eje con una velocidad angular . Cuando su temperatura se incrementa , su velocidad angular cambia a . Calcule si el coeficiente de dilatación lineal para el material de la esfera es .
8. Un gas ideal tiene exactamente un volumen de 1 litro a 1,00 atm y a -20 °C. ¿A cuántas atmósferas de presión se debe someterpara comprimirlo hasta 0,500 litros cuando su temperatura es de 40 °C?
9. Una pieza de aluminio de 20 g () a 90 °C se deja caer dentro de una cavidad en un gran bloque de hielo a 0 °C. ¿Cuánto hielo fundirá el aluminio?
10. Una barra de cobre es 20 cm más larga que una barra de aluminio. ¿Cuál debe ser la longitud de la barra de cobre si la diferencia en longitudes es independiente de latemperatura? Coef. de dilatación lineal del cobre: ; Coef. de dilatación lineal del aluminio: .
11. Determine la temperatura que resulta cuando se mezclan 1,0 kg de hielo a exactamente 0 °C con 9,0 kg de a gua a 50 °C y el calor no se pierde.
12. Un taladro de 0,250 hp ocasiona que una broca de acero de 50,0 g se caliente al realizar un agujero en un bloque de madera dura. Si supone queel 75,0 % de la energía es perdida por fricción y provoca el calentamiento de la broca, ¿en qué cantidad cambiaría su temperatura en 20,0 s?(c.e.acero=450 J/kg.°C)
13. El agua hierve a 100 °C y 1,0 atm de presión. Bajo estas condiciones, 1,0 g de agua en estado líquido ocupa 1,0 cm3, 1,0 g de vapor de agua ocupa 1 670 cm3 y Lv=540 cal/g. Encuentre: (a) el trabajo efectuado cuando se forma 1,0 g devapor de agua a 100 °C y (b) el incremento en energía interna.
14. La temperatura de 3,0 kg de gas kriptón se eleva de -20 °C a 80 °C. (a) Si esto se efectúa a volumen constante, calcule el calor agregado, el trabajo realizado y el cambio de energía interna. (b) Repita el cálculo si el proceso de calentamiento se realiza a presión constante. Para el gas monoatómico kriptón, .
15. Determine eltrabajo neto efectuado por el gas al ir de A a B en el ciclo termodinámico que se muestra en la figura. Conteste la misma pregunta para el proceso de C a A. Halle directamente el trabajo neto en el ciclo mostrado.
16. Una bomba de calor que funciona con un motor de Carnot por vía reversible mantiene una habitación a 21 °C, extrayendo calor del exterior que se encuentra a 11 °C. Si para ellohay que aportar 3,8 kcal/s a la habitación y el kw.h cuesta 10 céntimos de euro, determinar el gasto diario.
17. La temperatura del foco caliente de un motor de Carnot que funciona por vía reversible es de 300 K, y la del foco frío es de 273 K. Si el número de calorías que recibe el motor del foco a 300 K es de 2000, calcular: (a) Rendimiento. (b) Cantidad de calorías cedidas al foco frío....
a) En la temperatura de ebullición, ¿qué determina si el líquido se convierte en gas o el gas se convierte en líquido?
b) ¿Cuándo están más altos los cables telefónicos, en invierno o en verano?
c) Si la tapa de metal de un frasco de vidrio está muy ajustada, ¿de qué manera puede aflojarse fácilmente?
d) ¿Qué hace un motor térmico?
2. Se mezclan 400 g de etanol a60 °C con 300 g de agua a 20 °C. ¿Cuál será la temperatura final de la mezcla?
3. Un motor opera con una eficiencia del 25 %. Si el motor hace 600 J de trabajo cada minuto, ¿cuántos joules por minuto se expulsan hacia la región fría?
4. ¿Cuánto trabajo por segundo requiere un refrigerador que acepta 800 J de energía térmica de una región fría y expulsa 1 500 J hacia una región caliente,cada segundo?
5. Un cilindro de 1,000 00 cm de diámetro a 30 °C se tiene que deslizar dentro de un agujero en una placa de acero. El diámetro del agujero, a 30 °C, es de 0,99970 cm. ¿A qué temperatura debe calentarse la placa? ()
6. Una regla da aluminio, calibrada a 5,0 °C, se utiliza para medir cierta distancia como 88,42 cm a 35,0 °C. Calcule el error en la medición debido a la dilataciónde la regla.
7. Una esfera sólida de masa y radio gira libremente sobre su eje con una velocidad angular . Cuando su temperatura se incrementa , su velocidad angular cambia a . Calcule si el coeficiente de dilatación lineal para el material de la esfera es .
8. Un gas ideal tiene exactamente un volumen de 1 litro a 1,00 atm y a -20 °C. ¿A cuántas atmósferas de presión se debe someterpara comprimirlo hasta 0,500 litros cuando su temperatura es de 40 °C?
9. Una pieza de aluminio de 20 g () a 90 °C se deja caer dentro de una cavidad en un gran bloque de hielo a 0 °C. ¿Cuánto hielo fundirá el aluminio?
10. Una barra de cobre es 20 cm más larga que una barra de aluminio. ¿Cuál debe ser la longitud de la barra de cobre si la diferencia en longitudes es independiente de latemperatura? Coef. de dilatación lineal del cobre: ; Coef. de dilatación lineal del aluminio: .
11. Determine la temperatura que resulta cuando se mezclan 1,0 kg de hielo a exactamente 0 °C con 9,0 kg de a gua a 50 °C y el calor no se pierde.
12. Un taladro de 0,250 hp ocasiona que una broca de acero de 50,0 g se caliente al realizar un agujero en un bloque de madera dura. Si supone queel 75,0 % de la energía es perdida por fricción y provoca el calentamiento de la broca, ¿en qué cantidad cambiaría su temperatura en 20,0 s?(c.e.acero=450 J/kg.°C)
13. El agua hierve a 100 °C y 1,0 atm de presión. Bajo estas condiciones, 1,0 g de agua en estado líquido ocupa 1,0 cm3, 1,0 g de vapor de agua ocupa 1 670 cm3 y Lv=540 cal/g. Encuentre: (a) el trabajo efectuado cuando se forma 1,0 g devapor de agua a 100 °C y (b) el incremento en energía interna.
14. La temperatura de 3,0 kg de gas kriptón se eleva de -20 °C a 80 °C. (a) Si esto se efectúa a volumen constante, calcule el calor agregado, el trabajo realizado y el cambio de energía interna. (b) Repita el cálculo si el proceso de calentamiento se realiza a presión constante. Para el gas monoatómico kriptón, .
15. Determine eltrabajo neto efectuado por el gas al ir de A a B en el ciclo termodinámico que se muestra en la figura. Conteste la misma pregunta para el proceso de C a A. Halle directamente el trabajo neto en el ciclo mostrado.
16. Una bomba de calor que funciona con un motor de Carnot por vía reversible mantiene una habitación a 21 °C, extrayendo calor del exterior que se encuentra a 11 °C. Si para ellohay que aportar 3,8 kcal/s a la habitación y el kw.h cuesta 10 céntimos de euro, determinar el gasto diario.
17. La temperatura del foco caliente de un motor de Carnot que funciona por vía reversible es de 300 K, y la del foco frío es de 273 K. Si el número de calorías que recibe el motor del foco a 300 K es de 2000, calcular: (a) Rendimiento. (b) Cantidad de calorías cedidas al foco frío....
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