Practica Dirigida Física

Practica Dirigida Física[pic 1]

1. El sistema mostrado está en equilibrio mecánico y está a una temperatura de 20 °C, hasta qué temperatura es necesario calentar la varilla metálica para que el bloque esté a punto de deslizar. Considere que el resorte está comprimido inicialmente 0,36 cm y que sólo la varilla absorbe calor.

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1. Los puntos periféricos de un disco metálico que gira respecto a su centro tienen una velocidad tangencial de módulo 5 m/s, ¿Qué rapidez tangencial presentarán si calentamos uniformemente la superficie del disco incrementando su temperatura en 200 °C? considere la rapidez angular constante y que el espesor del disco es despreciable [pic 4]

1. Una sustancia de 100 g absorbe 400 cal, ¿cuál será su variación de temperatura que experimenta si su calor específico es 0,08 cal/g?

1. La gráfica nos muestra como varía la temperatura en función del calor absorbido para 10 g de cierto líquido. Determine el calor específico en la fase sólida  si la temperatura de fusión es T0.

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1. Una tubería atraviesa el trozo de hielo tal como se muestra. Si por “A” ingresa 2L/min de agua a 80º C y salen por “B” a 20ºC. Determine la masa del trozo de hielo si después de 2 min se derrite por completo.

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1. En un calentador que funciona a carbón se tienen 30 litros de agua a 20 °C, la eficiencia del calentador es del 75% y el costo del kilogramo de carbón es S/.3,1 determine el costo mínimo para cambiar de fase al líquido.

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1. Un alambre muy delgado [pic 9]es doblado para formar una semicircunferencia de radio 20 cm, ¿Cuál será la separación entre sus extremos al aumentarle uniformemente su temperatura en 150 ºC?

1. Un alambre de Zinc de 60 cm de longitud es calentado hasta que su temperatura aumente en 50 ºC. Determinar el aumento de longitud (en m) que experimenta. [pic 10]

1. Una varilla de cobre de 1 m y 20 g a 20 °C, se introduce en un recipiente aislado térmicamente que contiene 100 g de agua a 70,9 °C. Determine el incremento en la longitud de la varilla una vez alcanzado el equilibrio térmico.

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1. Al incrementar la temperatura de un sólido en 100 °C, su densidad disminuye en un 25%, entonces su coeficiente de dilatación térmica lineal (en °C-1)es:

1. Dentro de una caja térmicamente aislada se encuentran dos objetos cúbicos del mismo material y de aristas “a” y “2a” a temperaturas de 9 °C y 18 °C respectivamente. Si se ponen en contacto determine la temperatura de equilibrio.

1. Un frasco de cristal [pic 12]está lleno de mercurio [pic 13]el cual ocupa un volumen de 100 cm3. Si el sistema se encuentra a 20 °C, determine cuántos gramos de mercurio se derramarán hasta que el sistema alcance una temperatura de 80 °C. [pic 14]

1. En un recipiente de capacidad calorífica despreciable se tienen 40 g de agua a 60º C. Si se vierte 60 g de agua a 40º C, hallar la temperatura de equilibrio.

1. Un recipiente de capacidad calorífica despreciable contiene 400 g de aceite (Ce= 0,5 cal/g°C) a 30ºC. ¿A qué temperatura debe ingresar una pieza de aluminio (Ce= 0.22 cal/g°C) de 1 kg de masa para que la temperatura final de equilibrio sea 52 ºC?

1. Un recipiente de vidrio contiene 2000 cm3 de mercurio lleno hasta el borde, si se aumenta la temperatura en 100°C y el recipiente alcanza un volumen de 2020 cm3. ¿Cuánto mercurio se derrama? [pic 15]

1. Una varilla aumenta su longitud en 5 cm cuando se le expone a una cierta variación de temperatura. Si ésta hubiera aumentado en 25°C más, la varilla se habría dilatado 10 cm en total. Expresar la variación inicial de temperaura en °F.

1. En cuantos m2 se dilatará una plancha de aluminio de 1/8 m2, cuando la temperatura se incrementa en 50°C.([pic 16])

1. Un bloque de hielo de 1,0 kg a 0°C es lanzado sobre una superficie horizontal rugosa con una rapidez de 10 m/s. Si el bloque se detiene luego de recorrer cierta distancia. Determine cuanto hielo se derrite debido a la fricción, suponiendo que todo el calor liberado debido a la fricción es absorbida por el hielo.

1. En el diagrama se muestra la longitud de una barra versus su temperatura. Halle el coeficiente de dilatación lineal de la barra. Considere que Tg2º=0,035[pic 17]

1. La potencia que recibe un motor es 1000w y su eficiencia es del 80%. ¿Qué cantidad de calor se disipa en 1 hora, al medio ambiente, debido a las pérdidas por fricción?.Considerar  1 Joule= 0.24 Cal.

1. Una varilla debe expandirse hasta llagar al piso sin ejercer presión. Si la temperatura inicial es 20 ºC. Determinar la temperatura final de la varilla para dicho objetivo. [pic 18]

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1. La figura muestra un cilindro de coeficiente de dilatación[pic 20], con un líquido de coeficiente[pic 21]. Al aumentar la temperatura del conjunto manteniendo constante el volumen que permanece vacío en el cilindro, [pic 22]es:[pic 23]

1. Hallar la velocidad tangencial de los puntos que se encuentran en la periferia de un disco de hierro cuando se encuentra su temperatura a 500 °C, sabiendo que a 0 °C la velocidad era 50 cm/s. Además  [pic 24]

1. Un plato de plomo [pic 25]está a 10 °C y tiene una masa de 0,5 kg. Recibe simultáneamente 100 gr de aceite  [pic 26] a 40 °C y 200 gr de agua  a 60 °C. Encuentre la temperatura de equilibrio.

1. Dos cuerpos esféricos del mismo material, de radios [pic 27] y[pic 28]. Cuyas temperaturas son 45 °C y 90 °C  respectivamente se forman en contacto. Determine la temperatura final de equilibrio.

1. En un recipiente cerrado de capacidad calorífica despreciable, se tiene 135 g de agua a 80 °C, si en el recipiente se inyectan 5 g de vapor de agua a 100 °C. ¿Cuánto es la temperatura final de la mezcla?

1. Una esfera de acero (3 kg ; 500 kJ/kg °C ; 80 °C) se pone en contacto con otra de plomo (5kg; 140kJ/kg °C; 20 °C). Determine la temperatura de equilibrio de los cuerpos si hasta ese instante el medio absorbió 240 kJ de calor.

1. En un recipiente de capacidad calorífica despreciable, se tiene 10 kg de un líquido [pic 29] cuya temperatura es 50 °C. Se le agrega hielo 1 kg de hielo a - 50 °C. Si la mezcla líquida que resulta tiene una temperatura de 30 °C. Determine el calor específico del líquido[pic 30].

1. Un proyectil de 100 g impacta contra una pared con una rapidez de 200 m/s. Si luego de introducirse en ella se detiene. Determine en cuánto varía su temperatura si se sabe que disipó el 20% de su energía mecánica al medio ambiente. [pic 31]

1. Un bloque de 100 kg, cae desde 100 m de altura sobre un estanque de agua que contiene 100 m3 de agua. Hallar el incremento de temperatura en °C, si toda la energía es absorbida por el agua. (g = 10 m/s2)

1. Un depósito de acero ([pic 32]) posee en su interior 350 m3 de petróleo a 10 °C, ¿cuál será la capacidad del depósito en estas condiciones si a 60 °C el petróleo está a punto de derramarse?

([pic 33])

1. La figura muestra la variación de la temperatura versus el calor absorbido por 10 g de una sustancia desconocida. Si a 0 °C la sustancia se encuentra en fase sólida, indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:

I)   Entre T = 0 °C y T = 30 °C se presenta cambio de fase en

la sustancia

II)  El calor específico en la fase líquida es 1 Cal/g°C

III) El calor latente de fusión es de 30 Cal/g.

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1. Sobre un cubo de hielo a 0 °C se coloca una moneda de plata a 100 °C de 0,2 cm de diámetro y 10 g de masa. Cuando la moneda llega a los 0 °C se observa que ha descendido “h” cm manteniéndose en todo momento horizontal. Sin considerar las pérdidas de calor al medio ambiente, determinar “h” en cm.

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1. Un bloque de hielo de 2 kg a 0 °C es lanzado sobre una superficie horizontal rugosa con una rapidez de 10 m/s. Si el bloque se detiene luego de recorrer cierta distancia, ¿qué cantidad de hielo se derrite debido a la fricción? (suponga que todo el calor liberado por  fricción es absorbido por el hielo)

1. Se construye un cubo de lado a = 10 cm, con varillas metálicas, de tal manera que ante un cambio de temperatura de 100 °C su volumen aumenta en 1/8 respecto a su volumen inicial. Entonces el coeficiente de dilatación lineal de las varillas es:

1. La grafica representa la capacidad calorífica de “A”, “B” y “C” en función de la temperatura, si “A” transfiere calor a “B” y “C”. Hallar la capacidad calorífica constante de  “A” .Las sustancias “B” y “C” tienen capacidad calorífica variable con la temperatura tal como se muestra.

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Mg.. Carlos Raymundo Garcia                                                                                       Página

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