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: Fluidos

1. Son fácilmente compresibles y poseen una densidad mucho menor. a. líquidos

2. Se adaptan a la forma del recipiente que los contiene b. gases y su volumen es constante.

3. Se expanden y ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene.

4. Las moléculas pueden fluir y se mueven deslizándose unas sobre otras.

A) 1a, 2b, 3a, 4bB) 1b, 2a, 3b, 4aC) 1a, 2a, 3b, 4bD) 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 KgB) 690 KgC) 710KgD) 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 KgB) m = 1.025 KgC) m = 2.5 KgD) 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 Conceptos

1. E < Wcuerpo a) El cuerpo flota y parte de él queda sobre la superficie del líquido2. E = Wcuerpo b) El cuerpo se hunde3. E > Wcuerpo c) El cuerpo permanece en equilibrio dentro del líquido

A) 1a, 2b, 3c B) 1c, 2b, 3aC) 1b, 2a, 3cD) 1b, 2c, 3a

1

Relaciona las características con los tipos de presión que describen:

Características Tipos de presión

1. Su valor difiere a gran altitud que al nivel del mar a. Hidrostática2. Se ejerce en el interior de un líquido y depende b. Atmosférica

de la gravedad “g”, la profundidad “h” y su c. Manométricadensidad “ρ”. d. Absoluta

3. Esla suma de las presiones atmosférica y manométrica4. Es la presión de un gas encerrado en un recipiente

A) 1a, 2b, 3c, 4dB) 1b, 2a, 3d, 4cC) 1c, 2d, 3a, 4bD) 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 PaB) 1.1083 PaC) 15960 PaD) 15.960 Pa

De los siguientes esquemas, ¿cuál de los puntos tiene mayor presión hidrostática?

Calcula la presión hidrostática en el punto A y B del siguiente recipiente con agua.

A) A. 14,700 N/m2 B. 34,300 N/m2

B) A. 34,300 N/m2 B. 14,700 N/m2

C) A. 14.700 N/m2 B. 34.300 N/m2

D) A. 34.300 N/m2 B. 14.700 N/m2

2

Representa una alberca con un punto ubicado a 10 cm de profundidad

Representa un chapoteadero con un punto ubicado a 20 cm

de profundidad.

Representa una bañera con un punto ubicado a 30 cm de profundidad

Representa una jarra con un punto ubicado a 35 cm de profundidad

A. B.

C. D.

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 NB) 75 NC) 25 ND) 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?

A) 90.04 NB) 102.04 NC) 114.53 ND) 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 diatérmicasB) Abierto con paredes adiabáticasC) Cerrado con paredes diatérmicasD) Cerrado con paredes adiabáticas

Relaciona las frases y unidades de la columna izquierda con el concepto de la columna derecha.

3

Ejemplos

1. Diferencia de temperatura 2. Medida de lo caliente o lo frío 3. Tránsito de la energía 4. Grados Celsius, Fahrenheit y Kelvin 5. Una dieta expresada en calorías 6. Colocación del termómetro en la axila

Concepto

a. Calor

b. Temperatura

Considerar g =10 m/s2

4

A) 1a, 2a, 3b, 4bB) 3a, 4b, 5a, 6bC) 1b, 2b, 3a, 4aD) 3b, 4b, 5a, 6a

¿Cuál recipiente tiene mayor cantidad de calor, si se deja enfriar el agua hasta la temperatura ambiente?

600C 600C 600 C 600 C

A B C D

5

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- -

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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 0CB) 75 0CC) 25 0CD) 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 ambienteB) el medio ambiente absorbe la temperatura del agua del recipienteC) la energía interna del agua se igualó con la energía interna del ambienteD) 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°CB) 32.46°CC) 36.31°CD) 37.33°C

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?

6

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 cuadrupleB) La mitadC) Es igualD) 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 kjB) 100.80 kjC) 158.76 kjD) 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 kJB) 2 331 000 calC) 2331 kJD) 132.142 kJ

¿Qué máquinas son de combustión externa?

1 2 7

3 4

A) 1 y 3B) 1 y 4 C) 2 y 4D) 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 KJB) 320 KJC) 150 KJD) -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=0B) T=0 Y ΔU=0C) T=0 Y ΔU=QD) T=Q Y ΔU=Q

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 KJB) 70 KJC) 30 KJ

8

D) -30 KJ

En base a los diagramas de los procesos termodinámicos, ¿en cuál de ellos puede considerarse que se realiza trabajo negativo?

A) 4B) 2C) 3 D) 1

De acuerdo a la energía útil de salida de las siguientes máquinas, ¿cuáles pueden considerarse como máquinas reales?

A) 1, 3B) 3, 2C) 3, 4D) 1, 2

Relaciona las siguientes columnas:

9

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 trabajo3. 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. Idealesb. Reales

A) 1a, 2b, 3a, 4bB) 1b, 2a, 3a, 4bC) 1a, 2a, 3b, 4bD) 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/°KB) 315.3 J/°KC) 3153 J/°KD) 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%

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