SOLUCIÓN EJERCICIOS

UNIDAD 3.

Presentado Por:

Neida Tatiana Urrego Alfaro.

Código: 35428937

Grupo: 100413_88

Presentado a:

Víctor Manuel Bohórquez

Director y Tutor

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD.

Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería.

Física General.

Mayo.

2015.

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Tabla de contenido

Tema 1: Movimiento oscilatorio (Serway & Jewett Jr., 2008)Ejercicio 2. 3

Tema 2: Tema 2: Movimiento ondulatorio (Serway & Jewett Jr., 2008).Ejercicio 11. 4

Tema 3: Temperatura (Serway & Jewett Jr., 2008)Ejercicio 15. 5

Tema 4: Tema 4: Primera ley de la termodinámica (Serway & Jewett Jr., 2008)

Ejercicio 18. 5

Tema 5: Teoría cinética de los gases (Serway & Jewett Jr., 2008)

Ejercicio 25 6

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Tema 1: Movimiento oscilatorio (Serway & Jewett Jr., 2008)Ejercicio 2.

2. Un oscilador armónico simple tarda 12.0 s en someterse a cinco vibraciones completas. Encuentre a) el periodo de su movimiento, b) la frecuencia en hertz y c) la frecuencia angular en radianes por segundo.

Determinamos los datos a buscar y las formulas que vamos a usar:

1. Periodo: T= TiempoNumero deocilaciones .

2. frecuencia= f= 1Periodo.

3. Frecuenciaangular=w=2∗π∗frecuencia

Valores conocidos:

Tiempo = 12 seg

No de vibraciones = 5

Periodo = ?

Frecuencia = ?

Frecuencia angular = ?

Remplazamos los valores conocidos en las formulas:

1. Periodo: T=12 seg5

=2.4 seg

2. frecuencia=f= 12.4 seg

= 0.417 hz

3. Frecuenciaangular=w=2∗3.14∗0.417=2.62radseg

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Tema 2: Movimiento ondulatorio (Serway & Jewett Jr., 2008).

Ejercicio 11.

11. Una soga tensa tiene una masa de 0.180 kg y una longitud de 3.60 m. ¿Qué potencia se debe suministrar a la soga para que genere ondas sinusoidales que tengan una amplitud de 0.100m y una longitud de onda de 0.500 m y viajen con una rapidez de 30.0 m/s?

Valores conocidos:

Masa = 0.180 kg

Longitud = 3.60 m

Amplitud = 0.100m

Longitud de onda = 0.500m

Velocidad = 30.0 m/seg.

Formulas a despejar y usar:

w=2∗π∗frecuencia

Velocidaonda= λ * t

ω=V∗2∗πλ

Reemplazamos los valores conocidos en las formulas:

ω=V∗2∗πλ

ω=30.0

mseg

∗2∗3.14

0.500m = 120 π

radseg

Potencia = 12 ( MCuerda

Longitud )∗(30 )∗(0.1 )2(120 π )2 = 107 Kw

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Tema 3: Temperatura (Serway & Jewett Jr., 2008)Ejercicio 15.

15. Un recipiente de 8.00 L contiene gas a una temperatura de 20.0°C y una presión de 9.00 atm. a) Determine el número de moles de gas en el recipiente. b) ¿Cuántas moléculas hay en el recipiente?

Valores dados:P = 9 atm V = 8 L R = 0.082 T = 20 º C = 20 + 273 = 293 K 

Formula:

PV=nRT=n=PVRT

n= 9∗80.082∗293

= 7224.026

¿3moles

1 mol ----> 6.02* 1023 moléculas (o átomos) 

3 mol -----> x moléculas 

1.806 * 1024 moléculas en el recipiente 

Tema 4: Primera ley de la termodinámica (Serway & Jewett Jr., 2008)

Ejercicio 18.

18. La temperatura de una barra de plata se eleva 10.0°C cuando absorbe 1.23 kJ de energía por calor. La masa de la barra es 525 g. Determine el calor específico de la plata.

Valores dados:

5

ΔT=10 °C

Q = 1.23 kJ.

m= 525 g

Formula:

Q= mc ΔT

Despejamos CHg

CHg=Q

m∗ΔT

CHg=1230 J

525 g∗10 ° C

CHg=0.234J° C

Tema 5: Teoría cinética de los gases (Serway & Jewett Jr., 2008)

Ejercicio 25.

25. En un proceso a volumen constante se transfieren 209 J de energía por calor a 1.00 mol de un gas monoatómico ideal inicialmente a 300 K. Encuentre a) el aumento en energía interna del gas, b) el trabajo consumido en él y c) su temperatura final.

Valores dados:

Numero de moles (n) = 1 mol

Temperatura inicial (Ti) = 300 K

Volumen (v) = Constante

Trabajo (w) = 209J

Ecuaciones e incógnitas:

Eint = Q + W

Eint = nCvT = n=(3/2R )T

Eint = ?

W = ?

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Tf = ?

Dado a que el volumen es constante, se trata de un proceso isocorico de esta manera

W = OJ. Puesto que no existe desplazamiento, elo trabajo efectuado por el gas es nulo.

Aplicando la primera ley de la termodinámica, podemos deducir que ΔE, el cambio de la energía interna es:

Eint = Q + W

Eint = 209 J + 0 J

Eint = 209 J

Si la cantidad de gas permanece constante, entonces el incremento de energía será proporcional al incremento de temperatura.

Eint = nCvT = n=( 32R)T

T=2Eint3 nR

T= 2∗209 J3∗(1mol )∗(8.314 kmol , k )

=16.76K

T = Tf – Ti

Tf = T + Ti

Tf = 16.76 k + 300 k

Tf = 316.76 k

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BIBLIOGRAFIA.

García, Franco, Á. (2013). El Curso Interactivo de Física en Internet. Retrieved from http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/oscilaciones/oscilacion.html Movimiento oscilatorio (opción 1)

García, Franco, Á. (2013). El Curso Interactivo de Física en Internet. Retrieved fromhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/ondas/movimiento/ondaArmonica/ondasArmonicas.htmlMovimiento ondulatorio.

García, Franco, Á. (2013). El Curso Interactivo de Física en Internet. Retrieved fromhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/estadistica/calor/calorimetro/calorimetro.htmlTemperatura.

García, Franco, Á. (2013). El Curso Interactivo de Física en Internet. Retrieved fromhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/estadistica/estadistica.html#calorTermodinámica, Primera ley de la termodinámica.

Torres G, Diego A. (2012). Módulo curso física General. Recuperado de http://datateca.unad.edu.co/contenidos/100413/MODULO_FISICAGENERAL_ACTUALIZADO_2013_01.zip

Teoría cinética de los gases

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