COLEGIO COLSUBSIDIO CIUDADELA GUIA 4 TERMODINAMICA FÍSICA GRADO DECIMO 1. Los remaches de aluminio para construcción de aviones se fabrican un poco más grandes que sus agujeros y se enfrían con “hielo seco” (CO2 solido) antes de insertarse. Si el diámetro de un agujero es de 4,5 mm, que diámetro debe tener un remache a 23 oC para que su diámetro sea igual al del agujero cuando se enfría a – 78 o C, la temperatura del hielo seco. 2. Un centavo de dólar tiene 1,9 cm de diámetro a 20 oC, y esta hecho de una aleación (principalmente de Zinc) con un coeficiente de dilatación lineal 2,6X10 -5 K-1. Que diámetro tendría a) en un día caloroso 48 oC, b) en una o noche fría - 53 C. 3. Un tanque de acero se llena totalmente con 2,8 m 3 de etanol cuando ambos el tanque como el etanol están a 32 o C. Una vez que el tanque y el contenido se hayan enfriado a 18 oC que volumen adicional de etanol podrá agregarse al tanque. 4. Helio gaseoso con un volumen de 2,6 L, a 1,3 atm de presión y una temperatura de 41 oC, se calienta hasta duplicar la presión y el volumen. a) Calcule la temperatura final, b) cuantos gramos de helio hay. La masa molar del helio es de 4 g/mol. 5. Un tanque cilíndrico tiene un pistón ajustado que permite cambiar el volumen del tanque. El tanque contiene originalmente 0,11 m3 de aire a 3,4 atm de presión. Se tira lentamente del pistón hasta aumentar el volumen del aire a 0,39 m3. Si la temperatura no cambia, qué valor tiene la presión. 6. Un tanque de 3 L contiene aire a 3 atm y 20 oC. El tanque se sella y enfría hasta que la presión es de 1 atm. a) Que temperatura tiene ahora el gas en grados Celsius, Suponga que el volumen del tanque es constante, b) si la temperatura se mantiene en el valor determinado en la parte (a) y el gas se comprime, que volumen tendrá cuando la presión vuelva a ser de 3 atm. 7. Un cuarto de 7m, 8m, 25m se llena con oxigeno puro a 22 oC y 1 atm. La masa molar del oxigeno es de 32 g/mol. a) Cuantos moles de oxigeno se necesitan, b) que masa tiene este oxigeno en Kg. 8. Tres moles de gas ideal están en una caja cubica rígida que mide 0,2 m por lado. a) Que fuerza ejerce el gas sobre cada una de las seis caras de la caja cuando su temperatura es de 20 oC, b) que fuerza ejerce si su temperatura se aumenta a 100 oC. 9. Un anillo de oro tiene un diámetro interior de 2.168 cm a una temperatura de 15 oC. determine su diámetro interior a 100 oC. 10. Un gas esta en un recipiente de 8 L a una temperatura de 20 oC y una presión de 9 atm. a) Determine el número de moles de gas que hay en el recipiente, b) cuantas moléculas hay en el recipiente. LOS SIGUIENTES EJERCICIOS SON DE PROFUNDIZACIÓN 1. Un globo meteorológico está proyectado para expandirse hasta un radio máximo de 20 m cuando flota a su altitud de trabajo, donde la presión del aire es de 0.03 atm. y la temperatura de 200 K. Si el globo se llena a presión atmosférica y a 300 K, cual es su radio al comenzar a elevarse. 2. Un cubo de aluminio solidó tiene un volumen de 1 m 3 a 20 oC, que cambio de temperatura se requiere para producir un aumento de 100 cc en el volumen del cubo ALGUNOS EJERCICIOS LES PODRA HACER FALTA O SOBRAR DATOS, LEA ATENTAMENTE LOS ENUNCIADOS EN CASO DE FALTA DE DATOS INVENTELOS PERO CON UNA SÓLIDA JUSTIFICACION. ALEXANDER VILLALBA LIC. EN FÍSICA
