fisica 3 energia

13
01. Un bloque de 4 kg, se desplaza de manera rectilínea sobre una superficie horizontal áspe- ra. Si en “A” su rapidez es 2 m/s y en “B” su rapidez es de 6 m/s; determine la cantidad de trabajo neto desarrollado sobre el bloque en el tramo AB . F A B A) 64 J B) 32 J C) 36 J D) 34 J E) 16 J 02. La esfera de 1 kg, es abandonada en “A”. Si en el tramo AC , el rozamiento realiza una canti- dad de trabajo de –10 J, determine “h” si en “C” la esfera posee una rapidez de 10 m/s. (g = 10 m/s 2 ) A h C A) 4 m B) 5 m C) 6 m D) 12 m E) 8 m 03. La gráfica indica el comportamiento de una fuerza horizontal que actúa sobre un bloque de 10 kg, inicialmente en reposo, sobre una super- ficie horizontal lisa. Determinar la rapidez que alcanza el bloque en x = 10 m. 10 2 5 10 x(m) F(N) A) 1 m/s B) 2 m/s C) 3 m/s D) 4 m/s E) 5 m/s 04. Un péndulo formado por una esferita de 2 kg y una cuerda inextensible de 1 m de longitud y masa despreciable, es liberado cuando la cuerda forma un ángulo de 90º con la vertical. ¿Qué ra- pidez adquiere la esferita cuando la cuerda for- ma un ángulo de 37º con la vertical, si el roza- miento debido al aire origina una transformación de 9J energía mecánica de 7 J. (g = 10 m/s 2 ) A) 1 m/s B) 2,5 m/s C) 3 m/s D) 4 m/s E) 5 m/s CAPÍTULO IX Energía Mecánica

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Fisica 3 Energia

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  • 01. Un bloque de 4 kg, se desplaza de manerarectilnea sobre una superficie horizontal spe-ra. Si en A su rapidez es 2 m/s y en B surapidez es de 6 m/s; determine la cantidad detrabajo neto desarrollado sobre el bloque en eltramo AB .

    F

    A B

    A) 64 J B) 32 JC) 36 JD) 34 J E) 16 J

    02. La esfera de 1 kg, es abandonada en A. Si enel tramo AC , el rozamiento realiza una canti-dad de trabajo de 10 J, determine h si en Cla esfera posee una rapidez de 10 m/s.(g = 10 m/s2)

    A

    h

    C

    A) 4 m B) 5 mC) 6 mD) 12 m E) 8 m

    03. La grfica indica el comportamiento de unafuerza horizontal que acta sobre un bloque de10 kg, inicialmente en reposo, sobre una super-ficie horizontal lisa. Determinar la rapidez quealcanza el bloque en x = 10 m.

    10

    2

    5 10 x(m)

    F(N)

    A) 1 m/s B) 2 m/sC) 3 m/sD) 4 m/s E) 5 m/s

    04. Un pndulo formado por una esferita de 2 kg yuna cuerda inextensible de 1 m de longitud ymasa despreciable, es liberado cuando la cuerdaforma un ngulo de 90 con la vertical. Qu ra-pidez adquiere la esferita cuando la cuerda for-ma un ngulo de 37 con la vertical, si el roza-miento debido al aire origina una transformacinde 9J energa mecnica de 7 J. (g = 10 m/s2)

    A) 1 m/s B) 2,5 m/sC) 3 m/sD) 4 m/s E) 5 m/s

    CAPTULO IX

    Energa Mecnica

  • 05. Respecto a las fuerzas conservativas, podemosafirmar que:

    I. Son constantes en mdulo y direccin.II. Su cantidad de trabajo no depende de la

    trayectoria seguida por el cuerpo.III. Para una trayectoria cerrada, su trabajo es

    cero.

    A) I B) IIC) IIID) II y III E) I y II

    06. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de lassiguientes proposiciones:

    I. La energa cintica es una cantidad escalarasociada al movimiento de una partcula.

    II. En cualquier desplazamiento de una part-cula, el cambio de su cantidad de enregacintica es igual a la cantidad de trabajorealizado por todas las fuerzas que actansobre ella.

    III. La cantidad de energa potencial de un cuer-po puede ser negativa.

    A) VVF B) VVVC) FVFD) VFF E) FVV

    07. Despreciando la friccin, podemos afirmar que:

    V

    mk

    A) La energa mecnica del bloque se conservaB) La energa del resorte permanece constante

    en todo momentoC) La energa mecnica del sistema bloque-

    resorte es constanteD) El trabajo neto de la fuerza elstica es

    positivoE) La mxima deformacin del resorte es

    km

    2V

    08. La figura muestra un bloque de 3 kg unido a dosresortes de constantes de rigidez k1 = 100 N/m yk2 = 200 N/m inicialmente sin deformar. Selibera repentinamente al bloque, determine elmximo desplazamiento que experimenta el blo-que. (g = 10 m/s2)

    k2

    k1

    A) 10 cm B) 20 cmC) 30 cmD) 40 cm E) 50 cm

    09. Un bloque de 2 kg es abandonado en el bordeA de una superficie simicilndrica lisa. Calcu-lar el valor de la accin normal sobre el bloquecuando pasa por la posicin ms baja.(g = 10 m/s2)

    R

    A

    A) 40 N B) 60 NC) 70 ND) 80 N E) 90 N

  • 10. La esferita mostrada es abandonada en A.Determine la distancia horizontal que avanza laesfera hasta detenerse. (h = 20 m; g = 10 m/s2)

    Liso

    k=0,4h

    A

    A) 30 m B) 40 mC) 50 mD) 60 m E) 70 m

    11. Se lanza un cuerpo verticalmente desde la su-perficie de la tierra, con una rapidez de 50 m/s.Determinar la altura que alcanza en el instanteen que su cantidad de energa cintica es la cuartaparte de su energa potencial.

    A) 50 m B) 70 mC) 90 mD) 100 m E) 150 m

    12. Calcular la medida del ngulo , si la esferalisa de masa m es abandonada en A yal pasar por la balanza en B, sta indica unalectura de 2 mg.

    R

    B

    A

    O

    A) 30 B) 45C) 0D) 60 E) 90

    13. Un objeto de 2 kg se lanza desde el piso con unarapidez de 20 m/s. Si llega al piso con una rapi-dez de 10 m/s, determine la cantidad de trabajorealizado por la fuerza de resistencia del aire.(g = 10 m/s2)

    A) 100 J B) 200 JC) 300 JD) 400 J E) 500 J

    14. El dinammetro que se muestra indica 160 N.Luego de cortar la cuerda, determine la rapidezque adquiere el bloque en el instante en que elresorte no est deformado. (m = 1 kg)

    V=0m

    k=400 N/m

    Liso

    A) 2 m/s B) 4 m/sC) 8 m/sD) 16 m/s E) 32 m/s

    15. El bloque liso de 2 kg se lanza en la posicinA tal como se muestra en la figura. Determineel valor de la accin del piso sobre el bloque cuan-do ste pase por la posicin B.

    5 m/s

    R=1m

    R

    B

    A

    A) 5 N B) 10 NC) 15 ND) 20 N E) 25 N

  • 16. Una bola de acero se suelta desde una altura hsobre un banco de arena. Si el valor medio de laaccin de oposicin ofrecida por la arena al des-plazamiento de la bola, es 10 veces el valor de lafuerza de gravedad de la bola; determine la pro-fundidad que dicha bola penetrar en la arena.

    A) 6h

    B) 5h3

    C) 9h2

    D) 9h

    E) 5h

    17. El bloque de 20 kg unida al resorte, sin defor-mar, de K = 400 N/m; es abandonado sobre elplano inclinado. Determine la mxima rapidezque podr adquirir el bloque.(g = 10 m/s2)

    53

    31

    k k

    A)s

    m

    55

    B)s

    m53

    C)s

    m5

    D)s

    m

    10102

    E)s

    m

    552

    18. Un trineo deslizndose por una superficie hori-zontal de hielo a V = 6 m/s; pasa a una superfi-cie asfaltada. Si la longitud de las deslizadorasdel trineo, es de 2 m y el coeficiente de roza-miento k = 0,5; determine la longitud que avan-za el trineo, desde que est completamente so-bre la superficie asfaltada, hasta detenerse.(g = 10 m/s2)

    A) 2,6 m B) 3,6 mC) 3 mD) 1,8 m E) 2 m

    19. Si la fuerza del bloque liso m sobre la superfi-

    cie cuando pasa por B es j)mg2(F . Calcu-lar la altura h desde la cual fue soltado.

    R

    R

    Om

    h

    A B

    A) 3R B) 5R7

    C) 2R7

    D) 3R7

    E) 4R

    20. Se suelta un bloque en A, el cual logra com-primir al resorte una longitud x. Determine aque nueva altura se le debe soltar para que com-prima al resorte una longitud 2x. Consideresuperficies lisas.

    k

    A

    h

    A) 2h B) 3hC) 4h

    D) 4h

    E) 2h

  • 01. La onda que se muestra, es emitida por un vibra-dor de 60 Hz. Determinar la rapidez de propaga-cin de la onda.

    +3

    3

    y(cm)

    x(cm)1

    23

    4

    A) 0,6 m/s B) 0,8 m/sC) 1,2 m/sD) 1,8 m/s E) 2 m/s

    02. Cuando una onda se propaga en la superficie deun lquido con una rapidez de 20 m/s, las part-culas del medio dan 240 oscilaciones cada 2 mi-nutos. Determinar la mnima distancia entre dospuntos que estn en fase.

    A) 2 m B) 6 mC) 8 mD) 10 m E) 12 m

    03. Una onda, cuya frecuencia es de 60 Hz, tieneuna rapidez de 12 m/s en un medio determina-do. Si la onda es transmitida a otro medio, senota que viaja con una rapidez de 18 m/s. Deter-mine el valor en que cambia la longitud de onda.

    A) 0,1 m B) 0,2 mC) 0,3 mD) 0,4 m E) 0,5 m

    04. Si la mxima rapidez de las partculas de unmedio, en la que se propaga una onda, es de4 m/s; determine el valor de la amplitud de laonda, cuya frecuencia es 10 Hz.

    A) 0,1 m B) 0,15 mC) 0,18 mD) 0,2 m E) 0,4 m

    05. Si la frecuencia de la onda transversal que semuestra en la figura, es de 20 Hz; determinar surapidez de propagacin.

    y

    x(cm)7,5

    A) 10 m/s B) 20 m/sC) 50 m/sD) 100 m/s E) 200 m/s

    06. Se tiene una onda transversal donde 2 crestasconsecutivas, estn distanciadas 4 m y un puntodel medio donde se propaga, realiza 240 oscila-ciones por minuto. Calcular la rapidez de propa-gacin de la onda.

    A) 2 m/s B) 4 m/sC) 16 m/sD) 8 m/s E) 10 m/s

    CAPTULO X

    Ondas Mecnicas

  • 07. Con respecto a una onda mecnica. Cul de lassiguientes relaciones es correcta? si:

    V : Rapidez de propagacin de la ondaf : Frecuencia : Frecuencia angularT : Perodo : Longitud de onda

    A) f = 2 B) f = V

    C) TV

    D) 2V E) T

    2f

    08. Se emite un sonido en el aire, con una frecuen-cia de 800 Hz, que luego penetra en el agua.Si la rapidez de propagacin en el aire es de340 m/s y en el agua de 1450 m/s; determine lalongitud de onda del sonido en cada medio.

    A) m4019

    ;m4017

    B) m4029

    ;m4017

    C) m3019

    ;m3017

    D) m1617

    ;m4017

    E) m1629

    ;m4017

    09. La ecuacin de una onda transversal, en una cuer-da tensa, est definida por la siguiente expre-sin:

    30x

    03,0t2Sen3y

    donde las longitudes estn expresadas en cent-metros y el tiempo en segundos. Calcular la ra-pidez de propagacin de la onda.

    A) 5 m/s B) 6 m/sC) 8 m/sD) 10 m/s E) 12 m/s

    10. La ecuacin de una onda transversal en unacuerda, est dada por:

    y = 2 Sen (10t + 0,2 x)

    Donde x e y estn en metros y t en segun-dos. Determine el recorrido de la onda en los tresprimeros segundos.

    A) 110 m B) 120 mC) 130 mD) 150 m E) 200 m

    11. Con relacin a la onda transversal mostrada,seale la funcin que describe su comportamien-to:

    y(cm)

    x(cm)

    1

    12 3

    Vp = 10m/s

    A) y = 102 Sen 50 (10t x)mB) y = 0,25 Sen 2 (10t x)mC) y = 10 Cos 25 (6t x)mD) y = 0,1 Sen 25 (6t x)mE) y = 25 Cos 25 (5t x)m

    12. Determine la rapidez de propagacin de una ondatransversal, cuya ecuacin es:

    10x

    04,0t2SenAy )y;x(

    Donde x y y estn en centmetros, y t ensegundos.

    A) 1 m/s B) 1,5 m/sC) 2 m/sD) 2,5 m/s E) 3 m/s

  • 13. Determine la ecuacin de una onda transversalque tiene una rapidez de propagacin de330 m/s; su amplitud es de 0,01 m y su frecuen-cia es de 550 Hz. La onda se propaga hacia laizquierda.

    A)

    x32

    t5502Seny

    B)

    x35

    t5502Sen01,0y

    C)

    x35

    t5502Sen01,0y

    D)

    x35

    t550Sen01,0y

    E)

    x32

    t5502Sen01,0y

    14. Determinar la rapidez de propagacin de unaonda transversal que viaja por una cuerda de4 m de longitud y 120 g de masa; si dicha cuer-da es sometida a una tensin de 108 N.

    A) 30 m/s B) 40 m/sC) 50 m/sD) 60 m/s E) 70 m/s

    15. Una cuerda de 4 m de largo, tiene un extremofijo mientras que en el otro extremo se ejerceuna accin horizontal externa de 32 N. Si seenva un pulso, que se refleja en el extremo fijoy vuelve a su punto de partida empleando 0,5 sen todo el viaje, determine la masa de la cuerda.

    A) 0,1 kg B) 0,2 kgC) 0,3 kgD) 0,5 kg E) 0,8 kg

    16. Una onda transversal se propaga a travs de unacuerda, de 40 m de longitud y 2 kg de masa, quesoporta una tensin de 80 N. Determine el tiem-po que emplea un pulso en recorrer dicha cuer-da.

    A) 0,25 s B) 0,5 sC) 0,75 sD) 1 s E) 1,5 s

    17. Una onda, cuya frecuencia es 20 Hz, tiene unarapidez de propagacin de 12 m/s en un mediodeterminado. Si la onda es transmitida a otromedio, se observa que su rapidez aumenta en8 m/s; Cul es la longitud de onda en el nuevomedio?

    A) 1 m B) 1,1 mC) 1,2 mD) 0,9 m E) 1,3 m

    18. La ecuacin de una onda transversal viajera, estdada por:

    y = 6 Sen (4t + 0,02x), donde

    x e y estn en centmetros y t en segun-dos. Determine su rapidez y direccin de propa-gacin.

    A) 2 m/s () B) 2 m/s ()C) 3 m/s ()D) 3 m/s () E) 5 m/s ()

    19. Una onda transversal, se propaga a travs de unacuerda . Un punto de la cuerda , vibratransversalmente a razn de 5 vibraciones porsegundo. Si la distancia mnima entre 2 puntosde la cuerda, que estn en fase, es 60 cm; deter-mine la rapidez de propagacin de la onda.

    A) 3 m/s B) 13 m/sC) 5 m/sD) 6 m/s E) 12 m/s

    20. Una onda transversal cuya frecuencia es fo ylongitud de onda o; para de un medio mate-rial en la cual su rapidez de propagacin es Vo,a otro en el cual su rapidez es 2Vo. Seale sufrecuencia y longitud de onda en el segundomedio.

    A) fo; 2o B) 2o

    ;fo

    C) o2;2fo

    D) 2o

    ;fo2 E) 2fo; 5o

  • 01. Un objeto de plata de 100cm3 de volumen seapoya sobre una superficie de rea 5cm2, cules la presin que ejerce sobre la superficie deapoyo?. Considere la densidad de la plata iguala 10 500 kg/m3 y g = 10m/2

    A) 12 kN/m2 B) 2100 kN/m2C) 10,5 kN/m2D) 5,25 kN/m2 E) 21 kN/m2

    02. Cul es la diferencia de presiones entre los pun-tos A y B de un recipiente abierto que se encuen-tra lleno de mercurio?.Considere: g = 10m/s2 y Hg = 13 600 kg/m3

    12cm

    19cmA

    B

    A) 25 840 Pa B) 16 320 PaC) 4 760 PaD) 9 520 Pa E) 42 160 Pa

    03. En un tubo en U de ramas verticales contienemercurio de densidad 13600 kg/m3. Si por unade las ramas se agrega un lquido desconocidohasta lograr el equilibrio, como se muestra en lafigura, calcular la densidad del lquido descono-cido (X).

    X 15cm20cm

    A) 990 kg/m3 B) 1100 kg/m3C) 10000 kg/m3D) 10200 kg/m3 E) 9100 kg/m3

    04. Indique la veracidad (V) o falsedad (F) de lassiguientes proposiciones:

    El volumen de un objeto sumergido en unlquido es numricamente igual a la masadel lquido desplazado.

    Un objeto que flota en un lquido desplazaun peso de lquido igual a su propio peso.

    El peso de un objeto que flota es numrica-mente igual al volumen del lquido despla-zado.

    A) VVV B) VVFC) FVFD) FFF E) VF V

    05. Calcular la densidad que tiene un cuerpo que flotaen un lquido cuya densidad es de 8000 kg/m3,sabiendo que lo hace con el 25% de su volumenfuera del lquido.

    A) 5000 kg/m3 B) 6000 kg/m3C) 5500 kg/m3D) 7000 kg/m3 E) 9000 kg/m3

    06. Un cubo de madera de a r ista 10cm estsumergido en agua, hallar el mdulo de la fuerzatensin en la cuerda g = 10 m/s2; madera = 800kg/m3, agua = 1000kg/m3.

    A) 1N B) 2NC) 3ND) 4N E) 5N

    CAPTULO XI

    Esttica de Fluidos

  • 07. Un cuer po de 30N, suspendido de undinammetro, reduce su peso a 18N al sumer-girlo en agua y a 12N al sumergirlo en otro lqui-do X. Determinar la densidad del lquido X.

    A) 1500 kg/m3 B) 1200 kg/m3C) 800 kg/m3D) 1100 kg/m3 E) 2000 kg/m3

    08. Un cuerpo de peso W y volumen V est su-mergido en un lquido de densidad sostenidapor un hilo como se indica en la figura. Se obser-va que cuando se reemplaza esta esfera por otraesfera B de igual volumen, la tensin en el hilose duplica. Entonces, la fuerza de gravedad de laesfera B es:

    A) W + Vg B) VgC) W VgD) 2W + Vg E) 2W Vg

    09. Del fondo de una piscina de 2,5m profundidadse abandona una esfera, transcurrido que tiem-po emerge, si la relacin de la densidad de laesfera y la densidad del agua es 2/3.Considere g = 10m/s2

    A) 1s B) 2sC) 0,4sD) 2,5s E) 0,2s

    10. El cubo mostrado se encuentra sumergido en un60% en el lquido 2. Si las densidades de loslquidos 1 y 2 son 5 g/cm3 y 15 g/cm3 respecti-vamente, Cul es la densidad del cubo?

    1

    2

    A) 10 g/cm3 B) 13 g/cm3C) 12 g/cm3D) 11g/cm3 E) 8 g/cm3

    PROBLEMAS PROPUESTOS

    11. Una piscina de 4m de profundidad, se encuentratotalmente llena de agua. Si la presin atmosf-rica local es 105 N/m2, entonces la presin en elfondo de la piscina ser:

    A) 4 104 N/m2 B) 40 N/m2C) 14 N/m2D) 1,4 105 N/m2 E) 4 105 N/m2

    12. Un bloque flota con las dos terceras partes de suvolumen sumergido en agua. Respecto a la mag-nitud de la fuerza de empuje sobre el bloque,indicar la proposicin correcta:

    A) Es el triple de su pesoB) Es las dos terceras partes de su pesoC) Es mayor que el peso del bloqueD) Es la tercera parte de su pesoE) Es igual al peso del cuerpo

    13. Un bloque de aluminio de 20cm3 de volumen,est suspendido de un dinammetro y sumergi-do completamente en un lquido de densidad 0,7g/cm3. Qu peso indica el dinammetro?. Con-sidere g = 10m/s2 y AI = 2,7 g/cm3.

    A) 0,4 N B) 2NC) 4ND) 0,3N E) 0,5N

    14. Si introducimos un cilindro metlico de 0,01 m3en el centro de la cubeta cbica cuya arista midea = 50cm, Cul ser el mdulo de la fuerza queejerce el lquido en el fondo del recipiente?(g = 10m/s2)

  • Agua

    40cm

    A) 460 N B) 4400 NC) 1350 ND) 965 N E) 1450 N

    15. Si extraemos el aire del recipiente mostrado, laesfera que flotaba en equilibrio sobre el agua:

    Agua

    Aire

    A) Permanece igualB) RotarC) Se hundeD) Oscila verticalmenteE) Sobresale ms

    16. Un cubo de madera cuyas aristas miden 40cmes de 400 N y est en equilibrio en la posicinmostrada. Calcular la longitud x.

    x

    Agua

    A) 0,2m B) 0,3mC) 0,25mD) 0,28m E) 0,5m

    17. Con qu aceleracin desciende un cuerpode densidad D soltado desde el borde de unrecipiente que contiene un lquido de densidadD/4. g = aceleracin de la gravedad.

    A) g23

    B) 43

    g

    C) 53

    g

    D) 21

    g E) 25

    g

    18. Dos esferas de igual volumen V = 3m3 y de fuer-zas de gravedad P1 = 12kN y P2 = 8kN se en-cuentran en equilibrio en un lquido desconoci-do. Se pide calcular el mdulo de la fuerza detensin en la cuerda que los une.

    2

    1

    A) 1kN B) 3kNC) 2kND) 4kN E) 5kN

    19. Si la esfera pequea luego de ser soltada, se de-tiene justo al llegar al fondo. Determine la rela-cin entre la densidad de la esfera con la del l-quido. Despreciar todo tipo de friccin.

    h

    h

    A) 41

    B) 1

    C) 21

    D) 31

    E) 81

    20. Una esfera de metal de densidad 2000 Kg/m3 sesuelta en la superficie de un pozo de agua de40m de profundidad. Calcular el intervalo tiem-po que demora en llegar al fondo. g = 10 m/s2

    A) 2s B) 2,5sC) 3,2sD) 4s E) 4,2s

  • 01. Se muestra un grfico T-Q correspondiente a unadeterminada cantidad de agua. A qu masa deagua corresponde?.

    84

    24

    T(C)

    Q(Cal)3

    A) 10g B) 25gC) 50gD) 60g E) 80g

    02. Se muestran 2 recipientes A y B que contienenagua a 25C y a 95C. Cunta agua se debetomar de cada uno para obtener finalmente unamezcla de 84 kg de agua a 65C?.

    A B

    A) 40 kg; 44 kgB) 50 kg; 34 kgC) 200 kg; 84 kgD) 28 kg; 56kgE) 36 kg; 48 kg

    03. Una sustancia A de masa M necesita una canti-dad de calor Q para elevar su temperatura en 2Cy otra sustancia B de masa 3M requiere 2Q paraelevar su temperatura en 1C. Determine la rela-cin de los calores especficos de A y B.

    A) 21

    B) 43

    C) 23

    D) 61

    E) 97

    04. Un calormetro de capacidad calorfica igual a200 cal/C contiene 200 g de agua a 25C, se levierte un lquido L de 600 g a 95C, siendo latemperatura final de equilibrio 55C. Determineel calor especfico del lquido L.

    A) 0,11 cal/gC B) 0,4 cal/gC) 1 cal/gCD) 0,65 cal/gC E) 0,5 cal/g

    05. Un cuerpo metlico (Ce = 0,01 cal/gC) de masam es soltado desde una altura de 0,418 m, y alimpactar en una plancha metlica absorbe el 50%de la energa mecnica transformada durante elchoque. Qu cambio de la temperatura experi-menta el cuerpo? 1 cal = 4,18 J

    A) 3C B) 4CC) 5CD) 8C E) 10C

    06. Se tiene 10g de agua lquida a 0C. Cunto esla energa que se le debe transferir para que alfinal tengamos iguales cantidades de agua lqui-da y vapor de agua?.

    A) 2700 cal B) 3000 calC) 3500 calD) 3700 cal E) 5400 cal

    CAPTULO XII

    Fenmenos Trmicos: Cambio de Temperatura y Cambio de Fase

  • 07. Un kilogramo de hielo a 0C y a la presin de1 atm., se coloca cerca de un hornillo el cual lesuministra energa trmica de manera uniforme.Si el hielo se derrite al cabo de 2 minutos. Alcabo de qu tiempo despus empezar a hervirel agua?.

    A) 80s B) 100sC) 120sD) 1min E) 150s

    08. Un trozo de hielo de 200 g a 0C se introduce en500 g de agua a 20C. El sistema se encuentraen un recinto de capacidad calorfica desprecia-ble y trmicamente aislado. Cul es la tempera-tura final en C de equilibrio del sistema?

    A) 0 B) 2C) 4D) 6 E) 8

    09. La grfica nos seala como cambia la tempera-tura en funcin de la energa absorbida para 10gde un lquido X. Determine el calor especficodel lquido en fase slida, si la temperatura defusin es T1.

    T(C)

    Q(cal)45

    T1

    A) 0,3cal/gxC B) 0,2cal/gxCC) 0,1cal/gxCD) 0,5 cal/gxC E) 0,6 cal/gxC

    10. En un calormetro de capacidad calorfica des-preciable, se mezclan 100g de hielo a -10C con200 g de agua de 80C. Calcular la temperaturafinal de la mezcla.

    A) 25C B) 50CC) 60CD) 45C E) 0C

    PROBLEMAS PROPUESTOS

    11. Una sustancia de 500g se divide en 2 partes, acontinuacin se le suministra la misma cantidadde energa a cada parte y se observa que el pri-mero cambia su temperatura en 20C mientrasque el segundo en 30C. Hallar la relacin de lasmasas entre las partes.

    A) 1,0 B) 1,5C) 0,5D) 2,0 E) 2,5

    12. Un calentador elctrico de 209 watts se sumergeen 800cm3 de agua a 10C, estando el sistemaen un recipiente trmicamente aislado. Qutiempo, en minutos, habr que esperar para quela temperatura del agua llegue a los 55C?.(1cal = 4,18J)

    A) 20 B) 18C) 16D) 14 E) 12

    13. En un recipiente aislado de cobre de 200g demasa se tiene 300g de agua a 20C de tempera-tura. Se desea introducir en el agua un slidocuya masa es de 500g y que se encuentra a 80C,a fin de que la temperatura final del sistema seade 40C. El calor especfico del slido en cal/gC debe ser: (calor especfico del cobre = 0,09,cal/gC)

    A) 0,228 B) 0,282C) 0,300D) 0,318 E) 0,348

    14. Si se mezclan 2g de H2O a 20C con 5g de H2Oa 50C y con 8g de H2O a 80C, determine latemperatura de equilibrio.

    A) 60 B) 70CC) 40CD) 65C E) 68C

  • 15. Un proyectil metlico (Ce = 0,003 Cgcal ) de 40g

    es disparado contra el piso, el cual se adhiere al impactando con una rapidez de 100 m/s. Si seconsidera que toda la energa mecnica trans-formada por el impacto queda en el proyecto.En cunto se incrementar su temperatura?.(1 Joule = 0,24cal)

    A) 400C B) 40CC) 300CD) 62C E) 100C

    16. La figura muestra el grfico correspondiente a lavariacin de la temperatura en funcin de la can-tidad de calor absorbido por 50g de una sustan-cia determinada la cual inicialmente se encuen-tra en fase lquida y a 0C. Se supone que duran-te todo el proceso la presin se mantiene cons-tante. Diga si las siguientes proposiciones sonverdaderas (V) o falsas (F).

    I. La temperatura de ebullicin del lquido es80C.

    II. El calor especfico del lquido es 0,5x103kcal/gC.

    III. El calor de vaporizacin de la sustancia esigual a 1 kcal/g.

    IV. El calor especfico de la sustancia en la fasegaseosa es 0,5 x 103 kcal/gC.

    V. La sustancia absorbe 2 kcal desde el iniciode la ebullicin hasta vaporizarse totalmen-te.

    T(C)

    Kcal

    120

    80

    40

    0 1 2 3 4

    A) FFFVV B) FVVFFC) VFFVVD) FFVVF E) VVFFF

    17. Un calormetro de 300g y Ce = 0,08 cal/gC con-tiene 50g de agua a la temperatura de 20C, lue-go, una pieza de metal de 100g es extrada de unhorno a 140C y colocado dentro del calormetro.Cul ser la temperatura final en el equilibrio,si el calor especfico del metal es 0,25 cal/gC?

    A) 30C B) 40CC) 50CD) 60C E) 80C

    18. Una bala de 100g cuyo calor especfico es0,2 cal/gC, es lanzada contra un tmpano dehielo con rapidez de 100m/s. Si la bala se quedaincrustado dentro del hielo que se encuentra a0C. Cuntos gramos de hielo se fusiona?

    A) 2g B) 1,5gC) 7,2gD) 9,0g E) 8,2g

    19. Un cubo de hielo de 3,6kg y cuya temperaturaes de 40C se coloca en un estanque de aguaque se encuentra a 0C. Qu cantidad de aguase solidificar?.

    A) 0,9kg B) 1,0kgC) 1,2kgD) 1,5kg E) 2,0kg

    20. En un recipiente de capacidad calorfica igual a200 cal/C, se tiene 106 g de agua a 50C. Qumasa de hielo a 30C se debe introducir al sis-tema a fin de que el 60% de su masa se fusione?

    A) 142g B) 161gC) 82gD) 143g E) 150g