GUA PSU FSICA: CALOR Y TEMPERATURA

Material que resume las preguntas liberadas por DEMRE en los Modelos Oficiales desde el 2007 al 2014. Fuente: www.demre.cl

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7. La transferencia de energa entre dos cuerpos que se hallan en contacto trmico y se encuentran a distinta temperatura, dura hasta que A) ambos alcanzan la temperatura ambiente. B) ambos alcanzan la misma temperatura. C) ambos se enfran. D) uno de ellos alcanza la temperatura ambiente. E) uno de ellos se enfra.

8. Para qu valores las escalas de temperatura celsius y kelvin coinciden? A) Slo en el cero. B) Slo en 273,15. C) Slo en 100. D) Slo para valores positivos. E) Para ningn valor.

9. A igual cantidad de masa, el mercurio (Hg), comparado con otros elementos, eleva apreciablemente su temperatura al aplicarle la misma cantidad de calor. Esto se debe principalmente a su A) bajo calor especfico. B) alta conductividad trmica. C) alto calor especfico. D) bajo calor latente. E) alto coeficiente de dilatacin trmica.

10. Con relacin al agua, se puede afirmar que I) el agua aumenta su volumen al congelarse.II) el hielo tiene menor densidad que el agua. III) entre 0 oC y 4 oC, el agua presenta una anomala en su dilatacin. Es (son) correcta(s) A) slo I. B) slo II. C) slo III. D) slo I y II.E) I, II y III.

11. A una determinada presin, el agua se somete a los siguientes cambios sucesivos de fase: Lquido Vapor Lquido Slido

Cul es el orden correcto de los cambios ocurridos? A) Condensacin Congelacin VaporizacinB) Vaporizacin Condensacin Congelacin C) Vaporizacin Congelacin Fusin D) Sublimacin Destilacin Congelacin E) Condensacin Sublimacin Fusin 12. Dos cuerpos idnticos, 1 y 2, cuyas temperaturas son T1 y T2, respectivamente, tal que T1 es mayor que T2, se ponen en contacto trmico. Entonces, una vez alcanzado el equilibrio trmico

A) ambos cuerpos tienen la misma temperatura. B) ambos cuerpos se han contrado. C) el cuerpo 1 disminuy su temperatura, bajando a la temperatura T2.D) el cuerpo 2 aument su temperatura, subiendo a la temperatura T1.E) ambos cuerpos se han dilatado.

13. En un vaso de vidrio trmicamente aislado que contiene 1/2 L de agua a 20C se vierte 1/2 L de agua a 80C. La temperatura de esta mezcla, una vez alcanzado el equilibrio trmico, serA) 30CB) 40CC) 50CD) 60CE) 80C

14. El calor absorbido o cedido por un cuerpo se puede expresar enI) caloras.II) joules.III) grados Celsius.Es (son) correcta(s)A) slo I.B) slo III.C) slo I y II.D) slo I y III.E) slo II y III.

15. Si la temperatura de un cuerpo se mide simultneamente con dos termmetros, uno graduado en grados Celsius que marca TC y el otro en grados Kelvin que marca TK, se puede afirmar queI) la cantidad TK es siempre mayor que TC.II) la cantidad TC es siempre mayor que TK.III) la cantidad TK es directamente proporcional a TC.Es (son) correcta(s)A) slo I.B) slo II.C) slo III.D) slo I y III.E) slo II y III.

16. Considerando que el calor especfico del cobre es 93 cal/(KgC), cunto calor se transfiere a una barra de cobre de masa 1 kg, cuando su temperatura aumenta de10 C a 110 C?A) 930 calB) 1023 calC) 9300 calD) 10230 calE) 93000 cal

17. A una taza de cobre de m kg, con una temperatura inicial de t0 C, se vierten M kg de agua cuya temperatura es T0 C. Qu expresin permite calcular la temperatura de equilibrio trmico T de ste sistema? Considere que el calor especfico del cobre esy el del agua, .

A) 390 m(T - t0) + 4190 M(T - T0) = 0B) 390 m(T - t0) - 4190 M(T - T0) = 0C) 390 m( t0 - T) + 4190 M( T0 - T) = 0D) 390 m( t0 - T) - 4190 M( T0 - T) = 0E) 390 m( T - t0) + 4190 M( T0 - T) = 0

18. Respecto a las escalas de temperatura Celsius (C) y Kelvin (K), cul de los siguientes grficos representa mejor la relacin entre ellas?

19. Si la diferencia de temperatura para dos estados de un sistema medida en gradosCelsius es 100, entonces su diferencia de temperatura medida en Kelvin serA) 100 - 273,16B) 273,16 -100C) 100D) 100 + 273,16E) 0

20. En un sistema aislado trmicamente, se tienen dos cuerpos R y S de igual masa y ambos a la misma temperatura, mayor que 0 C. Ambos cuerpos se ponen en contacto trmico con un gran cubo de hielo, como muestra la figura, hasta lograr el equilibrio trmico con l.

Si el calor especfico de R es mayor que el calor especfico de S, entonces es correcto afirmar queA) ambos cuerpos pierden la misma cantidad de calor.B) el cuerpo R pierde ms calor que el cuerpo S.C) el cuerpo R pierde menos calor que el cuerpo S.D) el cuerpo R gana calor y el cuerpo S pierde calor.E) el cuerpo R pierde calor y el cuerpo S gana calor.

21. Considere un cable metlico del tendido elctrico, soportado por postes, que aumenta su temperatura a medida que se acerca el medioda. En estas condiciones, se cumple que el cableI) aumenta su volumen.II) disminuye su densidad.III) mantiene constante su masa.Es (son) correcta(s)A) solo I.B) solo III.C) solo I y II.D) solo I y III.E) I, II y III.

22. Un trozo de aluminio y un trozo de hierro se sumergen en un poco de agua. Se sabe que en el proceso para alcanzar el equilibrio trmico, el agua gana una cantidad de calor Q y el aluminio pierde una cantidad de calor 3Q. Si en el proceso solo hay intercambio de calor entre los tres elementos (agua, aluminio y hierro), qu cantidad de calor gana o pierde el trozo de hierro?A) Pierde 3Q.B) Pierde 2Q.C) Pierde Q.D) Gana 2Q.E) Gana 3Q.

23. Con los siguientes datos:

Cul es el mnimo calor que necesita absorber un cubo de hielo de 30 g a 0 C para fundirse completamente?A) 80 calB) 540 calC) 2400 calD) 9300 calE) 16200 cal

24. Una barra de plata se encuentra a una temperatura de 30 C. Al calentarse hasta 40 C, su longitud aumenta en 10-2 cm. Cul era su longitud antes de calentarse? (Considere el coeficiente de dilatacin lineal de la plata igual a 2x10-5 ).A) 5 x 101 cmB) 5 x103 cmC) 5 x10-3 cmD) 2 x10-2 cmE) 2 x102 cm

25. En la atmsfera circulan masas de aire fro o caliente, debido a las llamadas corrientes deA) radiacin.B) dilatacin.C) contraccin.D) conveccin.E) conduccin.

26. A un volumen de agua se le aplica calor a una tasa constante desde que es hielo a 20 C hasta que hierve. Cul de los siguientes grficos representa mejor la temperatura T del agua en funcin del calor proporcionado Q?

27. Un frasco con agua se tapa hermticamente y luego se expone por un perodo de tiempo al Sol.

En ese lapso se puede observar que el nivel del agua lquida contenida en el frascoA) se mantiene constante.B) primero aumenta y luego recupera el nivel inicial.C) disminuye un poco y despus permanece constante.D) disminuye progresivamente hasta la evaporacin total del agua.E) aumenta un poco y despus permanece constante.

28. Cuando se mide la temperatura de un paciente con un termmetro de mercurio, este se deja en contacto con el paciente durante 3 minutos. Se procede de este modo para queI) toda la energa interna del paciente pase al termmetro.II) la temperatura del termmetro sea igual a la del paciente, en la regin del cuerpo en que se mide.III) el termmetro alcance el equilibrio trmico con el paciente.Es (son) correcta(s)A) solo I.B) solo II.C) solo III.D) solo I y II.E) solo II y III.

29. Si se conoce el valor del calor especfico de un cuerpo hecho de un material determinado, entonces NO se puede conocer A) la masa del cuerpo, si se sabe el cambio de temperatura al absorber una cantidad conocida de calor.B) el descenso de la temperatura del cuerpo, si se conoce su masa y el calor emitido por l.C) la cantidad de calor absorbido por el cuerpo, si se conoce su masa y su aumento de temperatura.D) la temperatura del cuerpo, si se conoce su masa.E) la capacidad calrica del cuerpo si solo se conoce su masa.

30. Tres cuerpos idnticos, P, Q y R, aislados del medio ambiente, se encuentran a temperaturas distintas T, 3T y 6T, respectivamente. Los cuerpos P y Q se colocan en contacto hasta que alcanzan el equilibrio trmico. Luego se separan, y el cuerpo P se pone en contacto con el cuerpo R. Tras alcanzar el equilibrio trmico, la temperatura final del cuerpo R esA) 6,0TB) 4,5TC) 4,0TD) 3,0TE) 1,5T

31. Cunta masa de agua, inicialmente a 80 C, hay que mezclar con 4 kg de agua, inicialmente a 30 C, para que la mezcla tenga una temperatura de equilibrio de40 C, cuando el intercambio de calor es solamente entre ellas?A) 1 KgB) 3/2 KgC) 4 KgD) 32/3 KgE) 16 Kg

32. Una persona se sirve sopa caliente a la hora de almuerzo. Al querer probarla, y para evitar quemarse, la sopla con cuidado. El procedimiento indicado baja rpidamente la temperatura de la sopa, debido a queA) la sopa transfiere energa trmica ms rpidamente al aire.B) cambia el calor especfico de la sopa.C) cambia el calor latente de vaporizacin de la sopa.D) el calor especfico del aire es menor que el de la sopa.E) aumenta el movimiento en las molculas superficiales de la sopa.

33. En la figura se muestra una lmina bimetlica compuesta de aluminio y acero, a temperatura ambiente, fija a una base indeformable. El coeficiente de expansin lineal del aluminio es 24 x10-6 1/C y el del acero es 11 x10-6 1/C. Qu le suceder a la lmina si es sometida a un aumento o a una disminucin de temperatura?

A) Al aumentar la temperatura, la lmina bimetlica se doblar hacia la derecha y al disminuir la temperatura, a la izquierda.B) Al aumentar la temperatura, la lmina bimetlica se doblar hacia la izquierda yal disminuir la temperatura, a la derecha.C) Al aumentar o disminuir la temperatura, la lmina bimetlica se doblar hacia laderecha.D) Al aumentar o disminuir la temperatura, la lmina bimetlica se doblar hacia laizquierda.E) Al aumentar o disminuir la temperatura, la lmina bimetlica no se doblar.Se tienen dos recipientes trmicamente aislados, separados por una pared fija,impermeable y trmicamente aislante, con la misma cantidad de agua. Un recipiente se encuentra a temperatura T0 y el otro se encuentra a temperatura 2T0, como muestra la figura:

34. En la figura se representan dos cuerpos, P y R, del mismo material y de igual masa, que inicialmente estaban a diferente temperatura. Luego se pusieron en contacto trmico entre s, en un sistema aislado S.

La temperatura inicial de P era 50 C. Si ambos cuerpos alcanzaron el equilibrio trmico a 20 C, es correcto afirmar queI) R disminuy su temperatura en 30 C.II) R inicialmente tena una temperatura de 10 C.III) R aument su temperatura en 30 C.A) Solo IB) Solo IIC) Solo IIID) Solo I y IIE) Solo II y III

35. Si se quita la pared y se deja que el sistema alcance el equilibrio trmico, cul es la temperatura final T del agua?A) B) C) D) E) T = T036. Si un cuerpo vara su temperatura en 20 C, entonces la variacin de su temperatura en la escala Kelvin esA) 20 KB) 273/20 KC) 253 KD) 273 KE) 293 K37. Para un gramo de agua que se encuentra en un recipiente cerrado a 1 atm y a una temperatura inicial de 4 C, cul de las siguientes afirmaciones es correcta?A) Si su temperatura aumenta en 1 C, entonces aumenta su volumen.B) Si su temperatura aumenta en 1 C, entonces aumenta su densidad.C) Si su temperatura disminuye en 1 C, entonces disminuye su masa.D) Si su temperatura disminuye en 1 C, entonces disminuye su volumen.E) Si su temperatura disminuye en 1 C, entonces aumenta su densidad.

38. A nivel del mar, se define una escala de temperaturas M, en la cual la temperatura de fusin del agua es 50 M y la de ebullicin del agua es 200 M. Sabiendo que la temperatura de fusin del galio es aproximadamente 30 C, a qu temperatura se funde el galio, en la escala M?A) 130 MB) 95 MC) 80 MD) 60 ME) 45 M

39. Para construir cierto tipo de termmetro se usa una tira bimetlica, la que se fabrica pegando dos lminas de metales distintos, de la forma mostrada en la figura. Al aumentar la temperatura de la tira, esta se dobla.

Este fenmeno puede ser explicado porI) la diferencia entre los calores especficos de ambos metales, lo que genera que uno de ellos logre una temperatura mayor, expandindose ms que el otro.II) la diferencia entre los coeficientes de dilatacin de ambos metales, lo que conlleva que uno de los metales se dilate ms que el otro.III) el hecho de que ambas lminas estn firmemente adheridas, por lo que no pueden separarse.Es (son) correcta(s)A) solo I.B) solo II.C) solo III.D) solo I y II.E) solo II y III.

40. Dos frascos de vidrio se instalan como muestra la figura: el ms pequeo dentro del ms grande. En el frasco pequeo se vacan 1000 g de agua caliente, inicialmente a 80 C, y en el frasco grande se vacan 2000 g de agua fra, inicialmente a 15 C. Mediante termmetros idnticos se mide la temperatura del agua en ambos frascos. El siguiente grfico muestra las temperaturas del agua en ambos frascos, en funcin del tiempo.

Considerando que el calor especfico del agua es 1 cal/(gC), cunta energa, aproximadamente, se traspas del agua al ambiente, durante la media hora registrada en el grfico?A) 20000 calB) 30000 calC) 50000 calD) 80000 calE) 195000 calRespuestas Gua 4: CALOR Y TEMPERATURA - 2015

1A11B21E31A

2E12A22D32A

3B13C23C33A

4D14C24A34E

5C15A25D35A

6D16C26D36A

7B17A27C37A

8E18B28E38B

9A19C29D39E

10E20B30C40A