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GIMNASIO PARAÍSO ANTARES MANUAL DE PROCESO MISIONAL

GESTIÓN ACADÉMICA EL NIÑO, LA NIÑA, L@S JÓVENES, LA LÚDICA Y LA PAZ

GA – F29

Versión 1

BIMESTRAL, TALLERES Y QUICES Fecha: 2013 – 01 - 21

FECHA: BIMESTRAL TALLER RECUPERACIÓN QUIZ Nº

DOCENTE: ELKYN MARTÍNEZ SÁNCHEZ ÁREA / ASIGNATURA: FÍSICA

ESTUDIANTE GRADO: DÉCIMO CALIFICACIÓN

MECÁNICA DE FLUIDOS

CALORIMETRÍA

PREGUNTAS ICFES

RESPONDER LAS PREGUNTAS 43 A 44 DE ACUERDO A LA

SIGUIENTE INFORMACIÓN

Un niño tiene un cubo un material de densidad ρ y arista x, lo amarra a una cuerda de masa despreciable comparada con la masa del cubo y lo sumerge completamente en un tanque con una sustancia de densidad igual a la cuarta parte de la densidad del cubo, mientras lo sostiene con la cuerda como se muestra en la figura.

7. Con respecto a la situación planteada es posible expresar la masa del cubo en términos de la tensión de la cuerda (T) y la aceleración de la gravedad (g), como:

8. De acuerdo a la situación, es posible afirmar que:

A. Al soltar la cuerda el cubo se hunde porque el empuje hace descender el objeto.

B. La tensión y el empuje sobre el cubo actúan en dirección vertical hacia arriba equilibrándose con su peso.

C. Al sumergir el cubo a mayor profundidad la tensión va a aumentar.

D. No es necesario que se sostenga el cubo con la cuerda porque éste flota debido a que su densidad es mayor que la del agua.



Una prensa hidráulica es un dispositivo provisto de dos

émbolos por lo general de forma circular, los cuales tienen

áreas diferentes y están conectadas por un fluido que

permite que a través de este se transmita la presión

ejercida en uno de los émbolos hacia el otro.

Este principio se denominó “Principio de Pascal” en honor

al físico Francés Blaise Pascal quien determinó que un

fluido tiene la propiedad de transmitir presión en todas

direcciones.

9. Con respecto a la situación planteada es correcto

afirmar que:

A. Si el fluido se cambia por agua, la prensa no

funciona.

B. La fuerza aplicada en el embolo de área

menor se hace mayor en el embolo de área

mayor.

C. El fluido no transmite la presión en todas

las direcciones.

D. El área de los émbolos es directamente

proporcional a la presión.

10. Si se aplica una fuerza F sobre el embolo de área 1,

cuyo radio es la cuarta parte del radio del embolo

2. La fuerza que se transmite en el área 2 será:

A. Cuatro veces la fuerza 1.

B. El doble de la fuerza 1.

C. 16 veces la fuerza 1.

D. La mitad de la fuerza 1.

11. Se tiene un bloque de un material desconocido

cuyo volumen es V, el cual flota en agua sumergido

hasta la mitad de su volumen. Con respecto a la

densidad del bloque es correcto afirmar que esta

es:

A. El doble de la del agua.

B. La cuarta parte de la del agua.

C. Igual a la del agua.

D. La mitad de la del agua.



En la figura se muestra el diseño estructural de las tuberías

que conducen el agua que llega a una casa y las de

distribución del líquido en la misma. El área del conducto

de llegada del líquido a la casa es tres veces el área del

conducto de distribución.

El área del conducto de llegada del líquido a la casa es tres

veces el área del conducto de distribución.

48. Se sabe que en cierto momento del día el

consumo de agua en la casa es tal que la altura

de agua en el tanque de almacenamiento

permanece estable, es decir se iguala la

cantidad de agua que llega con la cantidad que

se consume. Con respecto a esta situación se

puede afirmar que la velocidad del fluido en el

conducto de entrada con relación a la velocidad

en el conducto de distribución es:

A. El triple.

B. La mitad.

C. La tercera parte.

D. La cuarta parte.

49. La casa necesita como mínimo un suministro

de 0,1π metros cúbicos por segundo de agua,

para mantener su reserva. Si el área trasversal

del conducto de llegada tiene un radio de 5 cm,

la velocidad mínima del agua en este conducto

debe ser:

A. 40 m/s.

B. 25 m/s.

C. 5 m/s.

D. 0,5 m/s.

50. En términos de la presión que experimenta el

fluido en los El conducto de llegada, el tanque

de almacenamiento y el conducto de

distribución, es incorrecto afirmar que:

A. Es mayor en el conducto de distribución.

B. Es mayor en el conducto de distribución.

C. Es mayor en el conducto de llegada.

D. Es igual en el conducto de distribución

que en el conducto de llegada.

51. La temperatura normal del cuerpo humano oscila

entre 35 y 37 oC. Las fiebres por encima de los

40,5 °C pueden amenazar proteínas de vital

importancia, provocando estrés celular, infarto

cardiaco, necrosis de tejidos y ataques paroxísticos

entre otros.

A una sala de emergencia llega una persona de

masa M y una temperatura de 40 oC, por lo que es

necesario bajar su temperatura rápidamente hasta

los 35 °C. El medico de turno aconseja meter al

paciente en una tina con agua. Si el agua está a una

temperatura ambiente de 15 °C, la cantidad de

agua que se debe utilizar en el recipiente donde se

va a meter al paciente es (C1 es el calor específico

de un cuerpo humano y C2 es el calor específico del

agua):

52. En una práctica de Laboratorio se quiere

determinar la temperatura de ebullición de algunos

líquidos, para lo cual se vierten en un recipiente y

se les suministra calor hasta que inicien su proceso

de condensación, momento en el que se mide su

temperatura. La tabla correcta para tomar los

resultados del experimento es:

53. Para que exista transmisión de calor por

convección se considera que el calor fluirá a través

de un medio cuyas moléculas o partículas

presentan movimiento relativo, es decir

un medio líquido, gaseoso, o más genéricamente

un medio fluido. cuando se aplican medios

mecánicos para hacer circular el fluido, al proceso

se le denomina convección forzada. Un ejemplo de

convección forzada es:

A. El calentar agua en una estufa.

B. El calentar el extremo de una varilla para

que se caliente su otro extremo.

C. El calentarnos al exponernos directamente

a los rayos de sol.

D. El calentar una habitación por medio del

sistema de calefacción.

54. En las escalas de temperatura se sabe que el cero

absoluto en la escala Kelvin corresponde a -273

grados en la escala Celsius o centígrada. además se

considera la variación de temperatura en ambas

escalas como equivalente, es decir la variación de

un grado centígrado equivale a la de un grado

kelvin. si se desean construir dos termómetros para

las dos escalas de medición de temperatura ,con la

condición de que ambos tengan la misma longitud,

la representación correcta es:



El coeficiente de dilatación ( ) es una propiedad física, que

mide el cambio relativo de longitud o volumen que se

produce cuando un cuerpo sólido o un fluido experimentan

un cambio de temperatura. El coeficiente de dilatación se

puede definir como el aumento en cada unidad de longitud

o volumen por cada grado centígrado de temperatura que

aumenta la sustancia. En la siguiente tabla se muestran

algunos valores del coeficiente de dilatación para algunas

sustancias:

Sustancia Coeficiente de dilatación volumétrico (oC-1)

( )

Vidrio 9x10-6

Acero 36x10-6

Cobre 51x10-6

Alcohol Etílico 74,5x10-5

55. Supóngase que se tienen dos rieles de igual

longitud hechos con acero y cobre

respectivamente. Si a cada uno de ellos se les

suministra calor de tal manera que el aumento de

temperatura en los dos sea el mismo. Se espera con

respecto a la longitud final de los rieles que:

A. Sea mayor la del riel de acero.

B. Sea mayor la del riel de cobre.

C. Sean iguales ya que sus longitudes iniciales

y variaciones de temperatura son las

mismas.

D. No varíen su longitud.

56. Con respecto a los rieles de la situación anterior la

gráfica que relaciona la variación de la longitud con

respecto a la variación de la temperatura es:

57. Se tiene un frasco de vidrio lleno hasta el borde con

alcohol etílico y el conjunto se introduce en el

refrigerador, de tal forma que su temperatura

desciende. Es correcto afirmar con respecto a la

situación que:

A. El frasco se quiebre ya que el volumen del

alcohol etílico será mayor con respecto al

del frasco de vidrio.

B. El frasco se quiebre ya que el aumento del

volumen del alcohol etílico es mayor que el

aumento del volumen del frasco de vidrio.

C. Los volúmenes de vidrio y alcohol etílico al

final del proceso serán los mismos.

D. Los volúmenes de las dos sustancias

permanecen constantes, ya que no hay

aumento de temperatura en el proceso.

58. La variación en la longitud de un cuerpo sometido

a una variación en su temperatura, está

determinada por la expresión ∆𝐿 = 𝛼. 𝐿𝑜. ∆𝑇 ,

donde ΔT representa la variación en la temperatura

y Lo es la longitud inicial dela sustancia. una

expresión que permite determinar la longitud final

de un material sometido a una variación de

temperatura es:



La unidad fundamental para la medición del calor es la

CALORÍA, la cual se puede definir como “La cantidad de

calor necesario que hay que suministrar o quitar para

elevar o disminuir respectivamente en 1 oC la temperatura

de una masa de 1 gramo de agua”. En el Sistema

Internacional de unidades, una caloría es equivalente a

4,186 Julios.

Kilocalorías suministradas por cada 100 gramos

Alimento Valor energético (Kcal)

Arroz blanco 354

Pan de trigo blanco 255

Lentejas 360

Huevo duro 140

Galleta de chocolate 500

miel 300

Berenjena 29

espinaca 30

Fresas 36

59. La combinación de alimentos que proporciona al

organismo exactamente 1800 Kcal es:

A. 200 gr de berenjena, 300 gr de huevo duro

y 400 gr de arroz blanco.

B. 150 gr de fresas, 200 gr de galletas de

chocolate y 100 gr de miel.

C. 400 gr de pan de trigo blanco, 200 gr de

miel y 500 gr de fresas.

D. 100 gr de espinacas, 250 gr de lentejas y

300 gr de fresas.

60. Una persona de masa corporal M, consume 100 gr

de huevo duro, 100 gr de galletas de chocolate y

100 gr de lenteja. Si esta persona desea realizar un

trabajo subiendo por una cuerda hasta una altura

h, talque este sea equivalente a la energía

consumida. La expresión que determina dicha

altura es:

61. De la tabla se puede concluir que La cantidad de

calorías que se consumen en el proceso de

alimentación depende:

A. únicamente de las calorías suministradas

por cada alimento y no de la cantidad

consumida.

B. tanto de las calorías suministradas por

cada alimento como de la cantidad que se

consuma.

C. La cantidad consumida, por lo que es

aconsejable comer pocos alimentos que

contengan gran cantidad de Calorías.

D. La preparación delos alimentos, ya que una

buena cocción permite disminuir las

calorías en los mismos.

62. En la siguiente grafica se observa el

comportamiento de 10 gramos de agua cuando se

le suministra calor.

La pendiente de la recta representa le expresión

(masa m y calor especifico Ce)

63. El científico británico James Prescott Joule

demostró valiéndose de un dispositivo similar al de

la figura, que determinada cantidad de trabajo

mecánico produce una cantidad de calor. Así al

dejar caer la masa m desde una altura

determinada, la energía potencial de la misma se

transforma en trabajo capaz de hacer mover las

aspas del dispositivo, trayendo como consecuencia

de dicho movimiento el aumento de la

temperatura del agua contenida en el mismo.

La altura h de la cual se

debe dejar caer una

masa de 10 gr para que

100 gr de agua

contenidos en el

recipiente pasen de 14 oC a 15oC es igual a:

(considere la gravedad

como 10 m/s2)

A. 4,186 m.

B. 4186 m.

C. 1,5 m.

D. 10 m.

64. En la tabla se muestra el calor específico de cuatro

sustancias:

Sustancia Calor especifico (Julios/Kg.oK) Ce

Aluminio 920 Cobre 376 Hierro 502

Mercurio 126

Si se le suministra la misma cantidad de calor a iguales

masas de cada sustancia, la gráfica que mejor representa la

situación es:

65. Con respecto al calor especifico de las sustancias es

incorrecto afirmar que:

A. Al suministrar calor a una sustancia, el

aumento de temperatura es proporcional

a dicho calor suministrado.

B. Al suministrar la misma cantidad de calor a

dos masas diferentes de la misma

sustancia, el aumento de la temperatura

es inversamente proporcional a la masa de

la sustancia.

C. Al suministrar la misma cantidad de calor a

dos masas iguales de diferentes sustancias,

el aumento de temperatura es

inversamente proporcional a su calor

específico.

D. Al suministrar calor una sustancia, el

aumento de temperatura es proporcional

a la masa dela misma.

66. Cuando tomamos un trozo de hielo con nuestras

manos comúnmente sentimos que se quema

nuestra mano, debido a la baja temperatura del

hielo en comparación a la de nuestro cuerpo.

durante este proceso sucede que:

A. El hielo le cede calor a la mano.

B. La mano le cede calor al hielo.

C. El hielo le cede temperatura a la mano.

D. La mano le cede temperatura al hielo.



El calor específico de una sustancia está definido por la

expresión 𝐶𝑒 =𝑄

𝑚(𝑇𝑓−𝑇𝑖) en donde Q es el calor

específico que es necesario suministrar a la unidad de masa

de esa sustancia para que su temperatura aumente en una

unidad. Se tiene un calorímetro (recipiente construido para

aislar térmicamente su contenido del exterior) de masa

despreciable, con una masa de agua M a temperatura T.

67. Si se introduce un cuerpo de masa m temperatura

T0 > T, la temperatura Tf, a la cual llegará el sistema

al alcanzar el equilibrio térmico es:

A. T0

B. T

C. Menor que T

D. Menor que T0 pero mayor que T

68. Si Tf es la temperatura final del conjunto y C1 es el

calor especifico del agua y C2 el del cuerpo de masa

m, el calor ganado por la masa de agua M es:

A. MC2(T0 -Tf)

B. mC2(Tf -T0)

C. MC1(Tf -T0)

D. mC1(Tf -T0)

69. De acuerdo con lo anterior, de las siguientes

expresiones, la que es válida para el calor

especifico C2 del cuerpo de masa m, es:

A. 𝑀

𝑚

𝑇𝑓−𝑇

𝑇0−𝑇𝑓𝐶1

B. 𝑀

𝑚

𝑇0−𝑇𝑓

𝑇𝑓−𝑇𝐶1

C. 𝑚

𝑀

𝑇0−𝑇

𝑇𝑓−𝑇0𝐶1

D. 𝑀

𝑚

𝑇𝑓−𝑇

𝑇−𝑇0𝐶1

70. En la clase de física, Juan, Andrés y Carolina

discuten acerca de cómo pueden calcular

experimentalmente el calor específico de un metal,

conocido de antemano el calor especifico del agua,

la masa del metal y la masa de agua que se va a usar

en el experimento. Cada uno de ellos plantea un

procedimiento:

Juan: tomar las temperaturas del metal y de la

masa de agua. Introducir el metal en el agua, tomar

nuevamente la temperatura del conjunto y usar la

ecuación de equilibrio térmico para obtener el

resultado deseado.

Andrés: introducir el metal en un recipiente con

agua, hasta que alcancen su equilibrio térmico,

tomar la temperatura del conjunto, suministrar

calor al conjunto por un determinado tiempo,

tomar la temperatura del agua y del metal luego de

suministrado el calor y usar la ecuación de

equilibrio térmico para obtener el resultado

deseado.

Carolina: suministrar la misma cantidad de calor a

la masa de agua y al metal por separado, introducir

el metal en el agua, luego de un tiempo determinar

la temperatura del conjunto y usar la ecuación de

equilibrio térmico para obtener el resultado

deseado.

De los procedimientos planteados por los tres

estudiantes se puede decir que:

A. Juan y Carolina son correctos.

B. Andrés y Carolina son correctos.

C. Juan y Andrés son correctos.

D. los tres procedimientos son correctos.

71. Se tienen dos sustancias a diferentes

temperaturas, las cuales se mezclan y se dejan en

reposo durante un tiempo. La grafica que

representa el comportamiento de la temperatura

en las sustancias con respecto al tiempo es:

72. En una habitación se colocan 4 cubos de hielo del

mismo tamaño y con la misma temperatura dentro

de 4 cajas de diferentes materiales, de iguales

dimensiones y con el mismo grosor en sus paredes

como se muestra en la figura:

En un momento determinado se enciende una bombilla

que emite luz y calor. De esta situación se espera que el

primer trozo de hielo en derretirse sea:

A. El de la caja recubierta de vidrio.

B. El de la caja recubierta de madera.

C. El dela caja recubierta de icopor.

D. el de la caja recubierta por espejos.



En la tabla se muestran las temperaturas de fusión y

ebullición de cuatro sustancias diferentes, además de su

calor latente de fusión y de ebullición.

Sustancia

Temperatura de

fusión (oC)

Temperatura de

ebullición (oC)

Calor latente de

fusión (cal/g

)

Calor latente

de ebullici

ón (cal/g)

Plomo 327 1750 5,5 205 Mercuri

o -39 358 2,8 71

Aluminio

658 2057 94 2260

Plata 961 2193 21 558

73. Se tiene una masa de mercurio a -50 oC y se le

suministra calor de tal manera que esta masa llega

hasta los 100 oC. La grafica que mejor representa

este proceso es:

74. La expresión que representa la cantidad de calor

que se le debe suministrar a una masa M de plomo

de calor especifico C, que se encuentra a 100 oC

para llevarla hasta los 400 oC es:

A. 440(C)(M) C. 305(M)

B. 500(C) D. 410(C)(M)

75. Con respecto a los calores latentes de fusión y

ebullición de las tres sustancias es correcto afirmar

que:

A. Se necesita más calor para fundir una masa

de 2 gramos de plomo que una de 1 gramo

de aluminio que se encuentren en sus

respectivas temperaturas de fusión.

B. La sustancia que menos calor necesita para

pasar de estado líquido al estado gaseoso

encontrándose en sus respectivas

temperaturas de ebullición, es el aluminio.

C. A masas iguales de las tres sustancias que

se encuentren a la temperatura de fusión

de cada una respectivamente, la que

menos calor necesita para pasar del estado

sólido al estado líquido es el mercurio.

D. Para cualquier par de masas diferentes de

aluminio y mercurio que se encuentren en

sus respectivas temperaturas de fusión,

siempre se necesitará más calor para

fundir el aluminio que el mercurio.

76. Se tienen tres barras a temperatura ambiente de

igual masa y la misma longitud construidas con

aluminio, plata y plomo respectivamente. si se

calientan las tres barras hasta los 700 oC. Las barras

que se funden son las de:

A. Aluminio y plata.

B. Plomo y aluminio.

C. Plata y plomo.

D. las tres barras se funden ya que 700 oC es

una temperatura muy alta.

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