CALOR Y DILATACIÓN TERMICA

CALOR Y DILATACIÓN TERMICA

1. Dos objetos de masas MA y MB están hechos de distintos materiales, A y B. Cuando los dos objetos absorben cantidades iguales de energía térmica, sus temperaturas aumentan en la misma proporción. Los calores específicos de los materiales A y B se relacionan por.....

1. [pic 1] 
2. [pic 2]
3. [pic 3]
4. Ninguna de las anteriores.

1. El calor específico del aluminio es aproximadamente el doble que el del cobre. Se dejan caer dos masas idénticas de aluminio y cobre ambas a igual temperatura, en un bote de agua caliente. Cuando se ha alcanzado el equilibrio térmico,

1. El aluminio está a mayor temperatura que el cobre.
2. El cobre está a mayor temperatura que el aluminio.
3. Tanto el aluminio como el cobre están a la misma temperatura.
4. La cantidad de calor que gana el cobre es el doble de la cantidad de calor que gana el aluminio.
5. A, C y D.

1. El aluminio tiene un calor especifico de aproximadamente el doble que el del cobre. Dos bloques, uno de cobre y otro de aluminio, ambos de la misma masa y a 0° C, se colocan en dos calorímetros diferentes. Cada calorímetro está cargado con 100 g de agua, y tienen una temperatura de 60° C y los calorímetros no absorben calor. Después de que se obtiene el equilibrio térmico.....

1. El cobre tiene menor temperatura que el aluminio.
2. El cobre tiene mayor temperatura que el aluminio.
3. Las temperaturas de los dos calorímetros son iguales.
4. La respuesta depende de las masas de los bloques.

1. Analice las afirmaciones siguientes y señale las correctas......

[pic 4]

1. 1, 2 y 3
2. 1 y 2
3. 1
4. 2
5. 3

1. Un recipiente de hierro tiene un coeficiente de dilatación lineal de 12 x 10-6 °C-1. Está a 0° C y totalmente lleno de un líquido cuyo volumen es de 120 cm3. Al calentarse el conjunto a 200° C, se derraman 12 cm3 de líquido. El coeficiente de dilatación volumétrico del líquido es......

1. 17 x 10-6 °C-1.
2. 41 x 10-6 °C-1.
3. 502 x 10-6 °C-1.
4. 536 x 10-6 °C-1.
5. Un valor diferente de los anteriores.

1. Dos barras A y B, de un mismo metal, se calientan a partir de 0° C. Indique cuál de los gráficos de la figura muestra esta situación.

[pic 5]

1. Una placa metálica que tiene un orificio circular, se calienta de 50 a 100° C. A consecuencia de este calentamiento, podemos concluir que el diámetro del orificio....

1. Se duplica.
2. Se reduce a la mitad.
3. No cambia.
4. Aumenta un poco.
5. Disminuye un poco.

1. Dos bloques de plomo P y Q sufren la misma variación de temperatura. La masa del bloque P es del doble de la masa del bloque Q. La razón entre la cantidad de calor absorbida por el bloque Q en este proceso es....

1. 4
2. 2
3. 1
4. 0.5
5. Imposible de obtener con los datos proporcionados.

1. Tres cuerpos de materiales diferentes, cuyas masas son M1= 1 kg, M2= 5 Kg y M3 2.5 kg. Al recibir cantidades iguales de calor, estos cuerpos sufren la misma variación de temperatura. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

[pic 6]

1. 1 y 2
2. 1
3. 1 y 3
4. 1,2 y 3
5. 2

1. Se mezclan 200 g de agua a 0° C con 250 g de un determinado líquido a 40° C, y se obtiene el equilibrio a 20° C. ¿Cuál es el calor específico del líquido en cal/g °C?

1. 0.25
2. 0.5
3. 0.8
4. 1
5. 1.25

1. Un recipiente aislado térmicamente contiene 200 g de a 20° C. Se dejan caer dentro de él cubos de hielo a 0° C. Si la masa total del hielo es Mhielo, no quedará hielo en el recipiente si

1. 20 g < Mhielo < 50g
2. 50 g < Mhielo < 80g
3. 80 g < Mhielo < 160g
4. B y C
5. A, B y C.

1. Un termómetro consiste en un bulbo de vidrio y un tubo delgado también de vidrio y contiene 1 cm3 de mercurio. ¿Cuál debe ser el diámetro interior del tubo de vidrio para que un cambio de temperatura de 1° C modifique la altura de la columna de mercurio en 2 mm?

1. El cobre tiene un densidad de 8930 Kg/m3 a 0° C. ¿Cuál es la densidad a 100° C?

1. Una regla de latón tiene exactamente 2 m de longitud a 20° C. ¿Cuál es su longitud a 150° C?

1. Una barra de cobre y una de aluminio, cada una de 50 cm de longitud a 25° C, se colocan entre postes de concreto, como se ilustra en la figura. La separación entre los postes es de 1.004 m. Exactamente a qué temperatura se pondrán en contacto las barras?

[pic 7]

1. Un recipiente se llena completamente con 2 L de agua a 20° C. Cuando la temperatura del recipiente  y el agua se elevan a 80° C, se derraman 6mL de agua por el borde del recipiente. Calcular el coeficiente de expansión lineal del material del recipiente.

1. El coeficiente de expansión lineal de una varilla se determina se determina midiendo la longitud a dos temperaturas distintas con una regla de acero. A 10° C la regla indica 1.4 m; a 45° C, la lectura es de 1.45 m. Calcular el coeficiente de expansión lineal de la varilla.

1. ¿Cuánto calor debe agregarse para transformar un bloque de 5 kg de hielo de -5º C en agua a 5º C?

1. Se agregan 35000 cal  de calor a 6 L de etanol. Si la temperatura del líquido al término de este proceso es de 45º C, ¿cuál era la temperatura inicial?

1. Una botella de un litro tiene una masa de 0.2 kg cuando está vacía. Si esta contiene 0.5 L de agua a 20º C, ¿cuánto calor debe suministrarse para elevar la temperatura de botella y agua a 50º C?. Suponga que el calor específico de la botella es de 0.16 cal/g ºC.

1. ¿Cuántas calorías deben suministrarse a 40 g de hielo a – 20º C si el agua se ha de evaporar a 100º C?

1. Un bloque de 80 g de metal se sumerge en agua hirviendo hasta alcanzar el equilibrio térmico. Rápidamente se pasa el metal a un calorímetro que contiene 30 g de agua. Antes de que se introduzca el metal caliente al calorímetro, el recipiente de 15 g de cobre y los 30 g de agua están a 20º C. Después de haber alcanzado el equilibrio térmico, la temperatura del agua es de 45º C. Calcular el calor específico del metal.

1. Un recipiente bien aislado contiene 800 mL de agua a 20º C. ¿cuánto hielo debe introducirse en el recipiente para lograr que el agua tenga 8º C después de haber alcanzado el equilibrio térmico?. Suponer que el recipiente no gana ni pierde calor.

1. Un bloque de 3 kg de cobre cuya temperatura es de 450º C se deja caer en una canasta aislante que contiene una mezcla de hielo y agua a 0º C. Cuando se ha alcanzado el equilibrio térmico, el bloque de cobre está a 0º C. ¿Cuánto hielo se fundió en el proceso?

1. Por los tubos enfriadores de un condensador fluye agua a razón de 5 L/min. El agua entra al condensador a 20º C y sale a una temperatura de 29º C. Al condensador llega vapor de agua a 100º C. ¿A qué caudal se produce agua destilada?

1. Un bloque de 4 kg de cobre cuya temperatura es de 460º C se deja caer en una cubeta aislante que contiene una mezcla de hielo y agua cuya masa total es de 2 kg. ¿Cuándo se ha alcanzado el equilibrio térmico, la temperatura es de 40º C. ¿Cuánto hielo había en la cubeta antes de introducir el bloque de cobre?

TRANSMISIÓN DE CALOR

1. Si la temperatura de la superficie del sol bajara en un factor de 2, la energía radiante que llega a la tierra, por segundo, se reduciría a su vez en un factor de

1. 2
2. 4
3. 8
4. 16

1. Los alambres A y B tienen longitudes idénticas. El radio de A es el doble del radio de B. Para una diferencia determinada de temperatura entre los dos extremos, ambos alambres conducen calor a la misma rapidez. La relación entre sus conductividades térmicas es

1. [pic 8]
2. [pic 9]
3. [pic 10]
4. [pic 11]

1. Dos cilindros macizos de igual longitud están hechos de materiales cuyas conductividades térmicas son kA y kB. Sus resistencias térmicas serán iguales si la relación de sus diámetros es

1. [pic 12]
2. [pic 13]
3. [pic 14]
4. [pic 15]
5. Ninguna de las anteriores.

1. Dos varillas cilíndricas del mismo material tienen diámetros d1 y d2. La cantidad de calor conducido por esas dos varillas, para una misma diferencia de temperatura entre los dos extremos, será igual si las longitudes se relacionan por medio de

1. [pic 16]
2. [pic 17]
3. [pic 18]
4. [pic 19]
5. Ninguna de las anteriores.

1. Si se necesitará hacer una gráfica del calor radiado por un objeto para señalar como funciona su temperatura, ésta gráfica sería semejante a la de

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. Ninguna de las gráficas presentadas representa el comportamiento de la radiación como una función de la temperatura.[pic 20][pic 21][pic 22][pic 23]

1. Dos cilindros sólidos idénticos, largos y delgados, se unen para conducir calor de un depósito a una temperatura T1 a otro con temperatura T2, tal que T1>T2. Originalmente se están conectados como se muestra en la figura 1, y la rapidez de transferencia de calor es Ho. Si están conectados como se muestra en la figura 2, ¿con qué velocidad se transfiere calor?

1. 16Ho[pic 24]
2. 4Ho[pic 25]
3. 2Ho
4. Ho/2
5. Ninguno es correcto.

1. Un cubo de 50 g de hielo se pone en contacto con uno de los extremos de una varilla de aluminio de 4 cm de diámetro y 12 cm de longitud, el otro extremo se encuentra en contacto con agua hirviendo. Determine el tiempo que se necesitará para que se funda completamente el hielo. CLF hielo = 80 cal/g, conductividad térmica del aluminio 238 W/m°C. (Resp. 67 segundos)

1. Se desea determinar la conductividad térmica de un material aislante que se suministra en hojas de 1 cm de espesor. Para hacerlo, con este material se construye una caja cúbica de 25 cm de arista, y colocando un termómetro y un calentador de 100 W dentro de la caja. Cuando se ha alcanzado el equilibrio térmico, la temperatura dentro de el cubo es de 80° C, cuando la temperatura exterior es de 20° C. Calcular la conductividad térmica de este material. ( Resp. 4.44 x 10-2 W/m° C)

1. Para medir la conductividad térmica de una varilla de metal, un investigador toma la varilla, cuya sección transversal es de 4 cm2 y cuya longitud es de 1 m, y pone un extremo en agua hirviendo y el otro en contacto con un cubo de hielo de 3 g. Encuentra que todo el hielo se fundió al cabo de 6 min. Suponiendo que no hay que considerar las perdidas del ambiente, calcule la conductividad térmica del metal del que está hecha la varilla. ( Resp. 69.7 W/m° C)

1. Uno de los extremos de una barra de aluminio se mantiene a 220° C mientras que el otro se mantiene a 0° C. La barra tiene 2 m de largo y 1 cm de diámetro, ¿Cuál es al velocidad de conducción del calor a lo largo de la barra?. Conductividad térmica del aluminio 240 W/m°C. ( Resp. 2.07 W)

1. ¿Cuál es la velocidad de transmisión del calor a través de una lámina de 1.2 m x 2.4 m y 8 cm de espesor de material aislante (conductividad térmica 0.04 W/m° C) cuando una cara está a 22 ° C y la otra a 4° C. (Resp. 25.92 W)

1. ¿Qué espesor de tejido graso (conductividad térmica 0.2 W/m° C) es equivalente en aislamiento a 3 mm de aire ( conductividad térmica 0.025 W/m° C)? ( Resp. 2.4 cm)

1. Un radiador con una superficie exterior de 1.5 m2 está revestido con pintura de aluminio (ε = 0.55 ). A) ¿A qué velocidad emite radiación el radiador cuando su temperatura es de 50° C?. B) ¿A que velocidad es absorbida la radiación cuando las paredes de la habitación están a 22° C?. C) ¿Cuál es la velocidad neta de la radiación procedente de el radiador?. (Resp. 509 W, 354 W, 155 W)

1. Una esfera de aluminio ( ρ = 2.7 g/cm3, Ce = 0.214 cal/g° C) de 5 cm de diámetro está suspendida por un hilo fino dentro de un tarro en el que se ha hecho el vació, de modo que solo puede perder calor por radiación. La temperatura inicial de la esfera es de 100° C, y la pared del tarro siempre se encuentra a 22° C. La emisividad del aluminio es de 0.11. A) ¿Cuál es la velocidad neta inicial de perdida de calor de la esfera?. B) A la velocidad calculada en el inciso A, ¿cuánto tiempo tardará la esfera en pasar de 100° C a 90° C?. C) ¿Cuál es la velocidad neta de perdida de calor a 90° C?. D) A la velocidad del inciso C, ¿cuánto tiempo tardará la esfera en pasar de 90 a 80° C?. ( Resp. 0.577 W, 45.9 min, 0.48 W, 55.2 min)

1. Durante el ejercicio físico la sangre a 37° C fluye a la piel a la velocidad de 100 g/s. Si la velocidad de transferencia de calor en la etapa 1 es de 500 W, ¿cuál es la temperatura de la sangre cuando vuelve al interior del cuerpo, suponiendo que todo el calor transmitido procede de la sangre y que el calor específico  de ésta es igual a la del agua? (Resp. 35.8° C)

1. Una persona no habituada al clima tropical puede producir un máximo de 1.5 kg de sudor por hora. ¿Cuál es la velocidad máxima de perdida de calor por evaporación de esa persona?. (Resp. 940.5 W)

TERMODINAMICA

1. ¿En que proceso no realiza trabajo de expansión?

1. Isotérmico

1. Adiabático
2. Isobárico
3. Isocórico

1. La gráfica que se muestra a continuación muestra los diferentes procesos que sufre un gas. Con la información de la gráfica se puede concluir que los procesos que sufre el gas son AB ____________, BC _______________ y CA _______________.

[pic 26]

1. Isocórico, isobárico, adiabático

2. Isotérmico, isocorico, adiabatico

1. Adiabático, isotérmico, isobárico
2. Isotérmico, isobárico, isocórico.
3. Adiabático, isobárico, isotérmico.

1. Un gas cambia su volumen de 2 a 4 Lt a presión constante, como se muestra en la gráfica. ¿Determine el trabajo de expansión?

[pic 27]

1. - 3 J
2. - 303.9 J
3. 6 J
4. 607.8 J
5. Ninguno de los anteriores.

1. Un gas sufre una expansión de 4 a 8 Lt en un proceso isotérmico a 25° C. Determine el trabajo de expansión.

1. 67.75 Lt atm
2. 5.683 Lt atm.
3. – 67.75 Lt atm
4. – 5.683 Lt atm
5. No se puede calcular porque no se conoce la presión a la que se lleva a cabo el proceso.

1. Un gas sufre una compresión  de 1.75 Lt a 0.25 Lt y ninguna de las variables de estado permanece constante, determine el trabajo más próximo si los datos experimentales se representan en la gráfica que se muestra en la figura.

[pic 28]

1. – 1.5625 Lt atm
2. - 1.8125 Lt atm
3. – 2 Lt atm
4. – 4.5 Lt atm
5. 2.75 Lt atm

1. Un gas ocupa un volumen V1 a una presión p1 y temperatura T1, sufre una compresión isotérmica hasta alcanzar un volumen V2 a una presión p2   , posteriormente su temperatura desciende hasta alcanzar una presión p3 mayor que p1 sin cambiar de volumen, a continuación sufre una expansión isotérmica hasta alcanzar un volumen V3 y una presión p1 y finalmente tiene una expansión isobárica hasta alcanzar un volumen V1 a una temperatura T1. Represente la gráfica presión contra volumen de este proceso.

1. Haciendo referencia al proceso anterior, indique el enunciado incorrecto.

1. En el proceso 1 el trabajo de expansión se calcula [pic 29]
2. En el proceso 2 el trabajo de expansión es igual a cero.
3. En el proceso 3 el trabajo de expansión se calcula [pic 30].
4. En el proceso 4 el trabajo de expansión se calcula con [pic 31].

...