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DIVISIÓN DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA GENERAL Y QUÍMICA EXAMEN COLEGIADO DE PRINCIPIOS DE TERMODINÁMICA Y ELECTROMAGNETISMO PRIMER EXAMEN PARCIAL SEMESTRE 2007 – 1 Sábado 23 deseptiembre de 2006 Tipo Charles Augustin de Coulomb INSTRUCCIONES: No se permite la consulta de documento alguno. El tiempo máximo de resolución es 2.5 horas. Antes de empezar a contestar, lea todos losproblemas que se presentan. De acuerdo con las instrucciones de su Profesor(a), resuelva 4 de los 6 problemas presentados. Cada problema tiene un valor de 25 puntos. Sea claro y detallado en la resolucióndel examen.

1. Una sustancia de masa igual a 200 [g] se calienta hasta 350 [°C] y después se introduce en un calorímetro, de capacidad térmica específica despreciable, que contiene 250 [g] de aguaa 15 [°C]. La temperatura de equilibrio, según registra un termómetro es de 40 [°C]. Halle la capacidad térmica específica de la sustancia en [cal/(g⋅∆°C)] considerando que cagua = 1 [cal/(g⋅∆°C)]. 2.Un conjunto vertical cilindro-pistón contiene un gas que está comprimido por un pistón sin fricción que pesa 2500 [N]. Durante un tiempo la hélice que está dentro del cilindro hace un trabajo de 6800[N⋅m] sobre el gas. Si el calor que transfiere el gas es de 10 [kJ] y el cambio de energía interna es de − 2 [kJ], halle la distancia que se mueve el pistón en [m]. El pistón tiene un área de 60[cm2] y la presión atmosférica que actúa en la parte exterior del pistón es 101.325 [kPa]. Indique también si el gas se comprime o se expande al final del proceso.

3. Un gas (nuestro sistema) dentro deun cilindro-émbolo se encuentra inicialmente a 2 [bar] de presión (P) y con un volumen (V) de 0.2 [m3]. El gas se calienta a presión constante de tal manera que su volumen se duplica; posteriormenteel gas se expande de acuerdo con la relación: PV = constante, hasta duplicar nuevamente su volumen. Determine el trabajo realizado por o sobre el sistema y dibuje los procesos ocurridos en un...