Relaciona las siguientes características con los tipos de fluidos que... EJERCICIOS PARA LA ASIGNATURA DE FÍSICA II (733)

EJERCICIOS PARA LA ASIGNATURA DE FÍSICA II (733)
“Principios de la Tecnología con fluidos y calor”
Relaciona las siguientes características con los tipos de fluidos que describen:
Características:
1.
2.
3.
4.
Fluidos
Son fácilmente compresibles y poseen una densidad
mucho menor.
Se adaptan a la forma del recipiente que los contiene
y su volumen es constante.
Se expanden y ocupan todo el volumen del recipiente
que los contiene.
Las moléculas pueden fluir y se mueven deslizándose
unas sobre otras.
a. líquidos
b. gases
A) 1a, 2b, 3a, 4b
B) 1b, 2a, 3b, 4a
C) 1a, 2a, 3b, 4b
D) 1b, 2b, 3b, 4a
De acuerdo al modelo w = m g, ¿cuántos Kg se tienen para 700N, considerando la aceleración
de la gravedad de 10 m/s2?
A) 7000 Kg
B) 690 Kg
C) 710Kg
D) 70Kg
Se tiene 1 litro de agua dulce con una densidad de 1000 Kg/m3, y 1 litro de agua de mar con
una densidad de 1025 Kg /m3, ¿cuánta sal está disuelta en el litro de agua de mar?
A) m = 1 Kg
B) m = 1.025 Kg
C) m = 2.5 Kg
D) m = 25 Kg
Relaciona el empuje y el peso de un cuerpo que se sumerge en un líquido, de acuerdo al
Principio de Arquímedes:
Expresiones
1. E < W cuerpo
2. E = W cuerpo
3. E > W cuerpo
Conceptos
a) El cuerpo flota y parte de él queda sobre la superficie del líquido
b) El cuerpo se hunde
c) El cuerpo permanece en equilibrio dentro del líquido
A) 1a, 2b, 3c
B) 1c, 2b, 3a
C) 1b, 2a, 3c
D) 1b, 2c, 3a
1
Relaciona las características con los tipos de presión que describen:
Características
1.
2.
3.
4.
Tipos de presión
Su valor difiere a gran altitud que al nivel del mar
Se ejerce en el interior de un líquido y depende
de la gravedad “g”, la profundidad “h” y su
densidad “ρ”.
Esla suma de las presiones atmosférica y manométrica
Es la presión de un gas encerrado en un recipiente
a. Hidrostática
b. Atmosférica
c. Manométrica
d. Absoluta
A) 1a, 2b, 3c, 4d
B) 1b, 2a, 3d, 4c
C) 1c, 2d, 3a, 4b
D) 1d, 2c, 3b, 4a
Un Valor normal para la presión sanguínea es de 120 mm Hg, ¿Cuál es el valor de esta
presión, expresada en Pascales?
A) 0.9022 Pa
B) 1.1083 Pa
C) 15960 Pa
D) 15.960 Pa
De los siguientes esquemas, ¿cuál de los puntos tiene mayor presión hidrostática?
Representa una alberca con un punto
ubicado a 10 cm de profundidad
A.
Representa una bañera con un punto
ubicado a 30 cm de profundidad
C.
Representa un chapoteadero
con un punto ubicado a 20 cm
de profundidad.
B.
Representa una jarra con un punto
ubicado a 35 cm de profundidad
D.
Calcula la presión hidrostática en el punto A y B del siguiente recipiente con agua.
A) A. 14,700 N/m2
B) A. 34,300 N/m2
C) A. 14.700 N/m2
D) A. 34.300 N/m2
B. 34,300 N/m2
B. 14,700 N/m2
B. 34.300 N/m2
B. 14.700 N/m2
2
El pistón de la izquierda de la prensa hidráulica, (que se muestra en el esquema), tiene un
centímetro cuadrado y el pistón de la derecha tiene un área 50 veces mayor; al colocar una
pesa de 1 N en el pistón de la derecha, este ejerce una presión de 1 N/cm2. Si en esta prensa
se cumple el Principio de Pascal, ¿Cuánto debe pesar la pesa de la derecha, para mantener en
equilibrio el sistema?
A) 100 N
B) 75 N
C) 25 N
D) 50 N
En la prensa hidráulica de la figura, se usa un émbolo de pequeña sección transversal "a" para
ejercer una pequeña fuerza f en el líquido encerrado. Un tubo de conexión conduce a un
émbolo más grande de sección transversal "A". Si el émbolo menor tiene un diámetro de 3.81
cm. y el émbolo grande un diámetro de 53.34 cm ¿qué peso colocado en el émbolo pequeño
podrá sostener una masa de 2000 kg en el émbolo grande?
Considerar
g =10 m/s2
A) 90.04 N
B) 102.04 N
C) 114.53 N
D) 120.73 N
Se coloca caldo de pollo a 70°C en un termo (recipiente constituido de doble pared y con vacío
intermedio) que se cierra, lo anterior permite que el caldo de pollo se mantenga caliente (no
halla transferencia de calor entre el caldo y los alrededores. ¿Qué tipo de sistema y paredes
se tienen?
A) Abierto con paredes diatérmicas
B) Abierto con paredes adiabáticas
C) Cerrado con paredes diatérmicas
D) Cerrado con paredes adiabáticas
Relaciona las frases y unidades de la columna izquierda con el concepto de la columna
derecha.
Ejemplos
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Diferencia de temperatura
Medida de lo caliente o lo frío
Tránsito de la energía
Grados Celsius, Fahrenheit y Kelvin
Una dieta expresada en calorías
Colocación del termómetro en la axila
Concepto
a. Calor
b. Temperatura
A) 1a, 2a, 3b, 4b
B) 3a, 4b, 5a, 6b
C) 1b, 2b, 3a, 4a
D) 3b, 4b, 5a, 6a
3
¿Cuál recipiente tiene mayor cantidad de calor, si se deja enfriar el agua hasta la temperatura
ambiente?
0
- 60 C
-
600C
- 600 C
- 600 C
-
-
-
-
-
-
-
B
C-
A
D
El recipiente 1 contiene 250 ml de agua a 50 °C y el recipiente 2 contiene la misma cantidad de
agua a 50 °C. Al mezclar el contenido de ambos recipientes en otro recipiente y medir la
temperatura de la mezcla, observamos que al cabo de unos instantes la temperatura es de:
A) 100 0C
B) 75 0C
C) 25 0C
D) 50 0C
La mamá de Luis piensa preparar una rica gelatina de naranja, para lo cual calienta agua en un
recipiente de aluminio, justo cuando va a agregar el sobre con la gelatina tocan el timbre de la
puerta y se entretiene un buen rato. Al regresar a la cocina, el agua del recipiente se enfrío,
esto se debe a que…
A) el recipiente con agua cedió su temperatura al medio ambiente
B) el medio ambiente absorbe la temperatura del agua del recipiente
C) la energía interna del agua se igualó con la energía interna del ambiente
D) las temperaturas del agua del recipiente y del medio ambiente se igualaron
Un recipiente de aluminio de 150 g contiene 200g de agua a 30 grados centígrados. Determina
la temperatura final del recipiente y del agua, si se introduce un trozo de cobre de 60g a una
temperatura de 300 grados centígrados. Considera los siguientes valores de los calores
específicos del aluminio, agua y cobre respectivamente: 0.22 cal/g°C, 1cal/g°C y 0.093 cal/g°C.
A) 23.38°C
B) 32.46°C
C) 36.31°C
D) 37.33°C
4
La temperatura del hígado de una persona después de muerta, baja un grado Celsius cada
hora. ¿Qué gráfica expresa la relación existente entre el t y la T?
Esteban sube un bulto de cemento de 500N a una altura de 20m y Toño sube dos pero a una
altura de 5m. ¿Cómo es el trabajo que realiza Esteban comparado con el que realiza Toño?
A) El cuadruple
B) La mitad
C) Es igual
D) El doble
Marisol vierte en un recipiente de plástico 600ml de agua a 23°C y la pone a calentar en el
horno de microondas hasta que alcanza una temperatura de 63°C. ¿Cuánta energía se le
suministró al agua para lograr tal cambio de temperatura?
A) 57.96 kj
B) 100.80 kj
C) 158.76 kj
D) 100 800 kj
El motor de combustión interna de un automóvil transfiere 555 000 cal al sistema motriz del
mismo durante un cierto tiempo. ¿Qué cantidad de trabajo será capaz de realizar dicho
automóvil?
A) 2 331 000 kJ
B) 2 331 000 cal
C) 2331 kJ
D) 132.142 kJ
5
¿Qué máquinas son de combustión externa?
1
2
3
4
A) 1 y 3
B) 1 y 4
C) 2 y 4
D) 3 y 2
Se recibe un trabajo de 150 KJ se absorben 320 KJ ¿cuál es el cambio de energía interna de
acuerdo al modelo ΔU = Q +T?
A) 470 KJ
B) 320 KJ
C) 150 KJ
D) -150 KJ
De acuerdo a la primera ley de la termodinámica ¿cuál es la afirmación correcta de acuerdo al
modelo ΔU = Q – T?
A) T=Q Y ΔU=0
B) T=0 Y ΔU=0
C) T=0 Y ΔU=Q
D) T=Q Y ΔU=Q
6
Se suministran 100 KJ al absorber calor y realiza un trabajo de 30 KJ ¿cuál es el cambio de
energía interna de acuerdo al modelo ΔU = Q – T?
A) 100 KJ
B) 70 KJ
C) 30 KJ
D) -30 KJ
En base a los diagramas de los procesos termodinámicos, ¿en cuál de ellos puede
considerarse que se realiza trabajo negativo?
A) 4
B) 2
C) 3
D) 1
De acuerdo a la energía útil de salida de las siguientes máquinas, ¿cuáles pueden
considerarse como máquinas reales?
A) 1, 3
B) 3, 2
C) 3, 4
D) 1, 2
7
Relaciona las siguientes columnas:
Características
1. Es un motor térmico que tiene una eficiencia entre el 20 y 25 %
2. Es una máquina en la que todo el calor que recibe se convierte en trabajo
3. Sí el calor de salida es cero, entonces la eficiencia térmica sería del 100 %
4. Es una máquina que por efecto de la combustión desaloja al exterior gases
calientes
Máquinas Térmicas
a. Ideales
b. Reales
A) 1a, 2b, 3a, 4b
B) 1b, 2a, 3a, 4b
C) 1a, 2a, 3b, 4b
D) 1b, 2a, 3b, 4a
En un ciclo termodinámico, una máquina térmica, absorbe 1000 Joules de calor en un depósito
a alta temperatura, libera 600 Joules a un depósito a baja temperatura y realiza un trabajo de
400 Joules. ¿Cuál es la eficiencia de la máquina térmica?
A) 40 %
B) 50 %
C) 60 %
D) 100 %
Un atleta realiza ejercicio a una temperatura ambiente de 34 0C y pierde agua a través de la
evaporación de la transpiración de la piel. El calor que absorbe el agua a través de la
evaporación es de 9.68 x 105 J. Calcular el cambio de entropía en el agua conforme se evapora
en la transpiración.
A) 3.153 J/°K
B) 315.3 J/°K
C) 3153 J/°K
D) 31530 J/°K
En una máquina térmica se emplea vapor producido por una caldera a 240°C, mismo que
después de haber sido utilizado para realizar trabajo es expulsado al ambiente a una
temperatura de 110°C. Calcular la eficiencia máxima de la máquina expresada en porcentaje.
A) ɳ = .25%
B) ɳ = 2.5%
C) ɳ = 25%
D) ɳ = 250%
8