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PREPARATE PARA TUS PRUEBAS ICFES TALLER DE REFUERZO Y NIVELACION
MECANICA DE FLUIDOS Y TERMODINAMICA
1ER PERIODO 2012
El globo
Un globo que contiene
una cantidad constante
de gas m se encuentra
sobre el suelo tal como se
muestra en la figura.
Por medio de la llama el gas aumenta su temperatura.
Justo antes de encender la llama la temperatura del
gas es To y su volumen es Vo.
1. Cuando la temperatura del gas es T, su densidad
es
a.
2
o
o T
T
V
m
b.
oo T
T
V
m
c.
2
oo T
T
V
m
d.
T
T
V
m o
o
2. Para determinar el valor de la presión atmosférica
en cierta región, se sabe que el punto de
ebullición del agua en ese lugar es 94ºC,
Se puede concluir que el valor de la presión, en esa
región, es aproximadamente
a. 0.85Atm b. 0.90Atm c. 0.80Atm d. 0.77Atm
Gas ideal
Una caja de longitud L
consta de dos
compartimentos
separados por una
Pared delgada móvil.
La caja está sumergida
en un baño de agua
que mantiene en todo
momento la misma
temperatura T en
ambos
compartimientos. En el compartimiento 1 hay 2n moles
de un gas ideal y en el compartimiento 2 hay n moles
del mismo gas. Cuando se sueltan los tornillos A y B que
sostienen la pared delgada AB en el centro, esta se
desliza sin fricción a lo largo de la caja.
3. La grafica que mejor representa la compresión del
gas en el compartimiento 2 es
4. Después de soltar los tornillos, la condición para
que la pared delgada este en equilibrio dentro de
la caja es que
A. la temperatura de los compartimientos sea la
misma, porque en ese caso la energía interna por
mol de gas es la misma en ambos.
B. el volumen de gas en ambos compartimientos sea
igual, porque las condiciones de temperatura y
presión no cambian.
C. la presión del gas en ambos lados de la pared
delgada sea la misma, porque en ese caso la
fuerza neta sobre la pared delgada será nula.
D. la cantidad de gas sea la misma en ambos
compartimientos, porque en ese caso la masa del
gas es la misma en cada lado.
5. Un recipiente vacío flota en el agua como
muestra la figura
Se colocan una por una y
muy lentamente, esferas
pequeñas en el interior
del recipiente. A medida
que se introducen las
esferas, la densidad
media del conjunto
recipiente-esferas
a. aumenta y el empuja sobre el conjunto también
aumenta.
b. disminuye y el empuje sobre el conjunto aumenta.
c. aumenta y el empuje sobre el conjunto
permanece constante.
d. permanece constante y el empuje sobre el
conjunto aumenta.
6. Se tiene un gas ideal en
una caja
herméticamente sellada,
pero no aislada
térmicamente, con una
pared móvil indicada en
la figura entre los puntos
A y B. Manteniendo
constante la
temperatura, se coloca sobre la pared movible un
bloque de masa M que comprime el gas muy
lentamente.
S
2n moles n moles
Compartimiento
1 Compartimiento
2
L
A
0 B Baño de agua
T
V V2 V1
T
V V2 V1
T
V V2 V1
T
V V2 V1
A. B.
C. D.
L
L/2 Agua
M A B
PREPARATE PARA TUS PRUEBAS ICFES TALLER DE REFUERZO Y NIVELACION
MECANICA DE FLUIDOS Y TERMODINAMICA
1ER PERIODO 2012
De la primera ley de la termodinámica se puede
concluir que durante la compresión, la energía interna
del gas permanece constante porque
a. todo el calor que absorbe el sistema se
transforma en energía potencial inter-
molecular.
b. el trabajo hecho sobre el sistema se convierte
en energía potencial intermolecular.
c. todo el calor que absorbe el sistema se
transforma en trabajo.
d. el trabajo hecho sobre el sistema es cedido al
exterior en forma de calor.
7. En la figura de la izquierda se
muestra una olla que contiene m
gramos de O2 y que está puesta
sobre un fogón encendido. La
tapa reposa libremente sobre el
borde de caucho de la olla, de
manera tal que no se escapa el
aire. A medida que se calienta, la
presión del gas aumenta hasta
que levanta la tapa; justo antes
de eso
A. la presión por el área transversal de la olla se
incrementó
B. la temperatura de O2 iguala necesariamente a
la del ambiente
C. la presión del O2 iguala a la atmosférica del
lugar
D. el valor de la fuerza sobre la tapa debida a la
presión de O2 debe ser igual al peso de la tapa
más la fuerza debida a la presión atmosférica
RESPONDA LAS PREGUNTAS 8 Y 9 DE ACUERDO CON LA
SIGUIENTE INFORMACIÓN
En la gráfica de la
derecha, de presión
contra volumen, están
ilustrados cuatro posibles
procesos que pueden
seguir un gas ideal para ir
del estado 1 al estado 2
8. La trayectoria que implica mayor trabajo es
a. 1-C-2 b. 1-B-2 c. 1-2 d. 1-A-2
9. Si en el camino 1-2 de la gráfica anterior, la
temperatura permanece constante, es correcto
afirmar que
A. el gas no intercambia calor
B. el gas no intercambia trabajo
C. la energía interna del gas no cambia
D. el cambio en la energía interna del gas es igual
al calor que este recibe
CONTESTE LAS PREGUNTAS 10 Y 11 DE ACUERDO CON
LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
En una tubería fluye agua, como se indica en la figura.
En los tubos A, B, C, D la tubería está abierta a la
atmósfera
10. De acuerdo con esto, la presión hidrostática es la
menor en el punto
A. A’ B. B’ C. C’ D. D’
11. Teniendo en cuenta que la cantidad de agua que
fluye por unidad de tiempo es constante, el punto
por el cual el agua pasa con mayor velocidad es
A. A’ B. B’ C. C’ D. D’
RESPONDA LAS PREGUNTAS 12 Y 13 DE ACUERDO CON
LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Cuando un termómetro de alcohol está en contacto
con un refrigerador, la columna de alcohol asciende 3
cm respecto a la altura inicial. Cuando el termómetro
está en contacto con un helado, la columna de
alcohol asciende 5 cm respecto a la altura inicial.
12. Acerca del proceso energético iniciado cuando
el helado se introduce dentro del refrigerador, se
puede afirmar que
A. No hay intercambio de energía entre el helado
y el refrigerador
B. Fluye energía del helado al refrigerador
C. fluye energía del refrigerador al helado
D. No se modifica la temperatura del helado
13. Mientras el helado y el refrigerador estén en
equilibrio térmico se puede afirmar que
A. Hay flujo neto de calor del helado al
refrigerador
B. La energía interna del helado disminuye
C. El flujo neto de calor entre el helado y el
refrigerador es cero
D. Hay flujo en todo calor del refrigerador al
helado
P
V
Dirección del flujo de agua
A’ B’ C’ D’
A B C D
C. D.
PREPARATE PARA TUS PRUEBAS ICFES TALLER DE REFUERZO Y NIVELACION
MECANICA DE FLUIDOS Y TERMODINAMICA
1ER PERIODO 2012
RESPONDA LAS PREGUNTAS 14 Y 15 DE ACUERDO CON
LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Un cilindro sólido de masa M y altura H se encuentra
flotando como lo indica la figura.
14. Un estudiante empuja el cilindro hacia abajo lenta
y uniformemente hasta que lo sumerge
completamente en el agua.
Respecto a esta situación se hacen tres afirmaciones:
I. Durante la inmersión el peso del cilindro disminuye.
II. Durante la inmersión el empuje que ejerce el agua
sobre el cilindro aumenta.
III. Durante la inmersión la densidad del cilindro
aumenta.
De estas afirmaciones, son correctas
A. solo l.
B. solo ll.
C. l y ll.
D. ll y lll
15. La grafica que representa el empuje (Emp) que
ejerce el agua sobre el cilindro en función de la
distancia sumergida (h) es
16. Los recipientes sellados
1, 2, y 3 de las figuras
contienen agua con
volúmenes V, 2V y 3V
respectivamente, a los
cuales se les transfieren
iguales cantidades de
energía calorífica.
La variación de la
temperatura en el recipiente 2 es
A. Mayor que en el 1
B. Menor que en el 3.
C. Igual que en el 1 y el 3.
D. Mayor que en el 3.
17. El calor específico de un material se define como
la cantidad de calor por unidad de masa
necesaria para elevaren un grado absoluto la
temperatura de dicho material.
Dos bloques de masas iguales, calores específicos
distintos e inicialmente a temperaturas distintas, están
en contacto térmico y aislados térmicamente del
exterior. En relación con esta situación se hacen las
siguientes afirmaciones:
I. Todo el calor que cede el bloque más caliente
lo absorbe el más frío.
II. La temperatura del bloque más caliente
disminuye tanto como aumenta la del más frío.
Respecto a estas afirmaciones se puede decir que
A. Solo la II es correcta.
B. Ninguna de ellas es correcta.
C. Ambas son correctas.
D. Sólo la l es correcta.
RESPONDE LAS PREGUNTAS 18 Y 19 DE ACUERDO CON
LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Se tienen tres recipientes llenos de agua hasta el
mismo nivel y tienen igual área en la base.
A B C
18. Si colocamos un objeto en el fondo de cada
recipiente, con respecto a la presión sobre el
objeto, podemos decir:
A. Que es mayor en A que en C
B. Que es mayor en B que en A y C
C. Que es mayor en C que en A y B
D. Que es igual en todos los recipientes
19. El peso del agua será mayor en:
A. El recipiente A puesto que su volumen es
mayor.
B. El recipiente B puesto que su volumen es
regular.
C. El recipiente C puesto que al tener menor
volumen tendrá menor masa
D. En todos los recipientes tendrá el mismo
peso por que tienen igual área
20. En un recipiente
hermético y aislado se
encuentran millones de
moléculas de oxigeno
que se mueven
arbitrariamente con
rapidez promedio V1. Si
se introducen en el recipiente moléculas de
oxígeno cuya rapidez promedio es V2 tal que
V1>V2, un tiempo después la rapidez promedio de
todo el conjunto de moléculas es V3, y cumple
que
A. V3>V1. C. V1>V3>V2.
B. V2 = V3 D. V3<V2.
H ho
Emp
m
g Ho
H
h
Emp
m
g Ho H
h
Em
p
m
g Ho H
h
Emp
m
g Ho H
h
A. B.
C. D.
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MECANICA DE FLUIDOS Y TERMODINAMICA
1ER PERIODO 2012
Tapa
GAS
P = NRT
Responda las preguntas 21 y 22 de acuerdo con la
siguiente información.
La capacidad calorífica de un material se define
como la cantidad de calor necesaria para elevar en
un grado absoluto la temperatura de dicho material.
La capacidad calorífica de la arena en la playa es
mucho menor que la del agua marina. El aire próximo
a la superficie del mar tiene la. Misma temperatura
que el agua marina. Igualmente, el aire próximo a la
playa tiene la misma temperatura que la arena.
21. De acuerdo con lo anterior, en un día soleado sin
nubes y muy cerca de la superficie,
A. la arena se calienta más que el agua marina.
B. la arena y el agua marina permanecen a
temperatura constante.
C. el agua marina y la arena se calientan en la
misma cantidad.
D. el agua marina se calienta más que la arena.
22. Considerando la ley de los gases ideales y el
hecho de que las corrientes de convección en un
fluido como el aire se producen de regiones con
concentración alta a regiones con concentración
baja, se puede deducir que la dirección del viento
en la costa es
A. hacia el mar en el día y hacia la playa en la
noche, porque en el día el aire menos denso es
el del mar y en la noche el menos denso es el
de la playa.
B. hacia la playa en el día hacia y hacia el mar
en la noche, porque en el día el aire menos
denso es el de la playa y en la noche el menos
denso es el del mar.
C. hacia la playa tanto en el día como en la
noche, porque el aire de la playa es siempre
menos denso.
D. hacia el mar tanto en el día como en la noche,
porque el aire del mar es siempre menos denso.
RESPONDA LAS PREGUNTAS 23 Y 24 DE ACUERDO CON
LA SIGUIENTE INFORMACION
Un gas ideal contenido en un recipiente
herméticamente sellado e indeformable se calienta
lentamente.
23. Respecto a la presión del gas durante este
proceso, es correcto decir que:
A. Aumenta, porque las partículas adquieren
mayor energía cinética, lo que hace que
golpee con mayor momentum las paredes del
recipiente.
B. Aumenta, porque el número de partículas que
golpea las paredes del recipiente aumenta.
C. Permanece constante, porque al permanecer
el volumen constante la distancia que recorren
las partículas de una pared del recipiente a
otra no cambia.
D. Disminuye, porque las partículas disminuyen su
energía cinética al chocar con mayor
frecuencia con otras partículas.
24. La gráfica que mejor representa la presión del gas
en función de su volumen durante el proceso es:
RESPONDA LAS PREGUNTAS 25 A 28 DE ACUERDO CON
LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Un recipiente hermético contiene un gas ideal en su
interior. El gas se encuentra inicialmente a presión P1,
volumen u1 y temperatura T1. La tapa del recipiente
puede moverse o puede mantenerse fija.
Sobre el gas se realizan dos ciclos. Para el primer ciclo
se muestran los diagramas PT y Pv. Para el segundo
ciclo se muestra solamente el diagrama PT. Los distintos
procesos involucrados en cada ciclo están rotulados
con números romanos.
CICLO 1
CICLO 2
P1 = 100 Pa
P2 = 1000 Pa
T1 = 300 K
T2 = 400 K
1 = 0,5 m3
2 = 0,75 m3
25. Para el ciclo 1, el volumen es constante durante el
proceso
A. I. C. I y II.
B. II. D. II y III.
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MECANICA DE FLUIDOS Y TERMODINAMICA
1ER PERIODO 2012
26. En el ciclo 2, la temperatura del gas cambia
durante los procesos
A. IV y VI. C. V y VII.
B. V y VI. D. IV y VII.
27. Respecto al ciclo 1 es correcto firmar que el
trabajo realizado por el gas
A. en el proceso III es cero, porque la presión no
cambia.
B. en el proceso III no es cero, porque la
temperatura disminuye.
C. en el proceso I es cero, porque el volumen no
cambia.
D. en el proceso I no es cero, porque la presión
aumenta.
28. Un procedimiento experimental que permitiría
realizar el proceso I del ciclo 1 seria
A. calentar el recipiente, manteniendo la tapa
fija.
B. calentar el recipiente, permitiendo que la tapa
se mueva.
C. aumentar la presión, empujando la tapa.
D. disminuir la presión, halando la tapa.
29.
Un balón de laboratorio con agua en su interior es
calentado por el mechero como se muestra en la
figura 1. Cuando el agua alcanza el punto de
ebullición, empieza a transformarse en vapor y a llenar
todo el balón como se aprecia en la figura 2. Luego, el
balón se tapa, el mechero se retira y el balón se
coloca bajo una ducha de agua fría como se ilustra
en la figura 3. La presión en el punto P dentro del balón
en el instante ilustrado en la figura 3 es:
A. Mayor que las demás.
B. Menor que las demás.
C. Mayor que en la 1 y menor que en la 2.
D. Menor que en la 1 y mayor que en la 2.
30. El dispositivo indicado en la
figura consta de una caja
dividida en dos partes por
un émbolo sin fricción. En
el compartimiento de la
izquierda hay n moles de
gas ideal y un resorte de constante K y longitud
natural l que sujeta el émbolo permaneciendo
elongado en equilibrio, como se muestra. Si en el
compartimiento vacío de la situación anterior se
introducen n moles de gas ideal, sucederá que el
émbolo A. permanece en donde estaba, pues las
presiones de los gases son iguales en los dos
compartimientos
B. se corre hacia la izquierda puesto que el nuevo
gas ejerce fuerza sobre el émbolo
C. se corre hacia la derecha dado que el resorte
debe comprimir el nuevo gas
D. puede moverse a un lado u otro dependiendo
de la presión del vacío en la situación inicial
31. Se toma una jeringa de área
transversal A y se mueve su
émbolo hacia arriba una distancia
d. La temperatura del lugar es T y
P la presión atmosférica. Luego se
sella la punta de la jeringa.
Considere el aire en el interior de
la jeringa como un gas ideal y
deprecie cualquier fricción.
Si a partir de la posición indicada en la figura, el
émbolo se desplaza hacia arriba una distancia X y se
suelta, sucederá que émbolo:
A. se quedará en la nueva posición, porque la
nueva presión del gas es mayor que P
B. se quedará en la nueva posición, porque la
presión del gas sigue siendo P
C. retornará a la posición inicial, porque la presión
del gas sigue siendo P
D. retornará a la posición inicial, porque la nueva
presión del gas es menor que P
32. En la ciudad A, a un recipiente que contiene gas
ideal se conecta un tubo en forma de U
parcialmente lleno con aceite. Se observa que el
aceite sube hasta el nivel 1 como se muestra en
la figura. El recipiente se transporta a la ciudad B.
Allí el aceite sube hasta el nivel 2 que se muestra
en la figura.
De lo anterior se concluye
que
A. la temperatura
promedio de la
ciudad B es mayor
que la de A
B. la temperatura promedio de la ciudad B es
menor que la de A
C. hubo una fuga de
gas
D. la ciudad B está a
menor altura sobre el mar
que la ciudad A
RESPONDE LAS PREGUNTAS 33 A 35 DE ACUERDO CON
LA SIGUIENTE INFORMACION
Se introducen tres objetos de igual
volumen, pero de diferente
material en un recipiente con un
líquido, tal como lo muestra la
gráfica. El primero se hunde, el
segundo se sumerge sólo hasta la
mitad y el tercero flota.
33. De acuerdo con lo anterior es correcto afirmar
que
A. el segundo objeto tiene mayor densidad que el
primero
B. el primer objeto tiene mayor densidad que los
otros dos
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1ER PERIODO 2012
C. el tercer objeto tiene mayor densidad que el
segundo
D. el tercer objeto tiene la misma densidad que el
segundo.
34. La densidad del segundo cuerpo con respecto a
la densidad del líquido será
A. Mayor C. menor
B. Igual D. la mitad 35. El diagrama de fuerzas para los cuerpos 1 y 2
debe cumplir que
36. En la siguiente gráfica se observa el
comportamiento del volumen de 1 g de agua
cuando se le aplica calor a presión atmosférica.
De acuerdo con la información contenida en la
gráfica la temperatura para la cual la densidad del
agua es máxima es
A. 8ºC C. 0ºC
B. 16ºC D. 4ºC
CONTESTE LAS PREGUNTAS 37 Y 38 DE ACUERDO CON
LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Un cuerpo sólido de capacidad calorífica C está a la
temperatura ambiente T0. El cuerpo comienza a recibir
calor a razón de A calorías por segundo, mientras
simultáneamente cede calor al medio ambiente a
razón de B(T - To) calorías por segundo en donde T es
la temperatura del cuerpo y A y B son constantes.
37. De las siguientes gráficas la que corresponde a la
temperatura T de ese cuerpo en función del
tiempo, es
38. Siendo ∆t un pequeño período de tiempo y ∆T el
correspondiente cambio de temperatura del
cuerpo durante este período, la expresión que
representa la conservación de energía es
A. 0A t C T B T T T
B. 0A t C T B T T t
C. 0A t C T B T T t
D. 0B T T A t C T
39. Se somete un gas ideal al
proceso cíclico 1-2-3-1
esquematizado en la figura
V vs T donde V es volumen y
T es temperatura. El mismo
proceso esquematizado en
la gráfica Presión vs Volumen
es
40. La figura muestra un
proceso cíclico para
un gas ideal.
Es correcto afirmar que el
trabajo hecho por el gas
es:
A. Cero en el proceso BC
B. Cero en el proceso DA
C. Menor en el proceso BC respecto al proceso
DA
D. Mayor en el proceso BC respecto al proceso
DA.
A
B C
D
P(Pa)
V(cm3)
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