PROBLEMA Nº08.- Un motor térmico ideal funciona a 360RPM y en cada revolución absorbe 418KJ. Este motor funciona entre las temperaturas de 600K y 300K. Determine su potencia. a) 1254KW b) 1255KW c) 1256KW d) 1257KW e) 1258KW PROBLEMA Nº09.- Una maquina térmica trabaja extrayendo calor de una fuente caliente que está a 5100C y bota por el escape los gases a 800C. Determine el rendimiento del sistema. a) 550/0 b) 600/0 c) 650/0 d) 700/0 e) 100 0/0 PROBLEMA Nº10.- Dos máquinas térmicas reversibles funcionan entre los límites de temperatura, la primera desarrolla 50KW y desfoga 7000KJ/min. Asimismo la otra recibe 4,240KJ por minuto del foco térmico de alta temperatura. Determine la potencia desarrollada por la segunda máquina. a) 1272KJ/min. b) 1271KJ/min. c) 1273KJ/min. d) 1274KJ/min. e) 1275KJ/min. PROBLEMA Nº11.- Una maquina térmica que realiza un trabajo de 100KJ/Ciclo. Devuelve 25KJ de calor a la fuente fría. Determine el rendimiento (0/0). a) 800/0 b) 700/0 c) 600/0 0 0 d) 50 /0 e) 40 /0 PROBLEMA Nº12.- Para extraer 100J de energía de un cuerpo a 00C y pasarlo a otro que está a 1000C. Determine la cantidad de calor real que llega al cuerpo más caliente, ya que se cuenta con un refrigerador. El refrigerador funciona con un ciclo reversible. a) 136.6J b) 73.4J c) 236.6J d) 336.6J e) 444J
2DA LEY DE LA TERMODINAMICA PROBLEMA Nº01.- Un motor de combustión interna libera 600KJ en cada ciclo. Si la potencia del motor es de 5kw. Determine la energía (en KJ) que absorbe el motor en cada ciclo. Si emplea 40s en realizar el proceso. a) 600KJ b) 800KJ c) 1000KJ d) 1200KJ e) 1400KJ PROBLEMA Nº02.- Una maquina termina de Carnot trabaja normalmente con un foco caliente de 1270C. Determine en cuantos 0C se tiene que disminuir la temperatura de su foco frio para que su eficiencia aumente en 20/0 a) 2 0C b) 4 0C c) 6 0C 0 0 d) 8 C e) 10 C PROBLEMA Nº03.- Un motor de combustión interna tiene un rendimiento del 400/0 y cuando los gases escapan a la atmósfera presentan una temperatura de 210. Determine la temperatura interna de combustión. a) 2700C b) 2170C c) 1200C 0 0 d) 160 C e) 210 C PROBLEMA Nº04.- Una maquina térmica que desarrolla el ciclo de Carnot trabaja entre dos isotermas que están a las temperaturas de 270C y 730C. Si recibe 120 cal de la fuente caliente durante cada ciclo. Determine cuanto calor (en J) cede en 15 ciclos a la fuente fría. a) 4040 b) 5040 c) 5670 d) 11340 e) 3150 PROBLEMA Nº05.- Se acoplan en serie dos máquinas térmicas “A” y “B”. Si “A” presenta una eficiencia de 400/0 y “B” absorbe en cada ciclo el 500/0 de la energía que libera A y realiza el 250/0 del trabajo que desarrolla esta. Determine la eficiencia del sistema. a) 300/0 b) 400/0 c) 500/0 0 0 d) 80 /0 e) 70 /0 PROBLEMA Nº06.- Determine la máxima temperatura ideal que puede tener el sumidero con que trabaja una maquina térmica reversible, el que tiene un fuente de 800K que trabaja con una eficiencia de 40 0/0 a) 480K b) 490K c) 500K d) 510K e) 520K PROBLEMA Nº07.- En el siguiente esquema I y II son dos motores reversibles de modo que:
h I = 2h II .
a) 1125K b) 1126K c) 1127K d) 1128K e) 1129K
CARGA Y FUERZA ELECTRICA
PROBLEMA Nº13. Si aún conductor se le sustraen
mC a)8 mC
electrones. Determine su carga
en
b)6 mC
c)4 mC
d)2 mC
e)1 mC
PROBLEMA Nº14.- Sabiendo que q1 = -50 e y
q 2 = +128 e . Determine cuantos electrones se
Determine Tx
movilizan por el alambre conductor cuando luego de cerrar el interruptor “S” las cargas en las esferas se 1500k
3000k
5x1013
estabilicen. R1 a) 98e (1) b) 99e c) 100e d)101e e) 97e
PROBLEMA Nº15.- Determine la cantidad de electrones que se transfieren durante el contacto de las esferas conductoras idénticas que se muestran en la figura. a) -10e (1) (2) b) -8e -4e -12e c) -6e d) -4e e) -2e
a)
0.1mC 100mC c) 10mC d)
b)
Q = 25mC y g = 10m / s 2
q1 = 24C ; q 2 = -30C Y
a) 1cm b) 1.25cm c) 1,5cm d) 1.75cm e) 2cm
q 3 = 1C
24 x10 9 N
b)
25x10 9 N
3m
3m
c)
26 x10 9 N
9
g = 10m / s 2 ).
Madera lisa
m
si queremos que el sistema permanezca en equilibrio. Determine que carga (positiva) se debe colocar en el cancroide del triángulo.
2q 3 3
c)
3q
d)
4q
+
a) 60N b) 40N c) 44N d) 26N e) 64N
de este triángulo se ubica una carga puntual “- q ”,
PROBLEMA Nº23.- En el grafico se muestra un bloque de madera de 5kg que tiene incrustado un clavo de más despreciable y electrizado con + 4 x10 5 C . Determine la menor distancia que se
e) q
PROBLEMA Nº19.- Determine “W” si el sistema se encuentra en equilibrio. a) 32mN b) 31mN c) 30mN d) 29mN e) 28mN
30cm -Q
posición más alta, su rapidez es de 80cm/s. Determine el valor de la fuerza que le ejerce la esfera a la superficie en ese instante. ( mesfera = 3kg ;
q 3 b) 2q 3 c) 3q 3 d) 4q 3 e) 5q 3 a) PROBLEMA Nº18.- Se tiene un triángulo equilátero de lado “a”. En cada uno de los vértices
b)
Q
PROBLEMA Nº22.- Por una superficie semicilíndrica lisa y aislante, se desliza una esfera electrizada con 1mC . Justo cuando pasa por la
iguales de valor +” q ”. Determine que carga (negativa) habrá que colocar en el centro del hexágono para que todo el sistema de cargas permanezca en equilibrio.
a)
Hilo aislante
9
d) 26 x10 N e) 23x10 N PROBLEMA Nº17.- En los vértices de un hexágono regular. Se colocan cargas eléctricas
q 3 3
50cm
+
-
resultante que experimenta la carga“ q 3 ” en la
a)
0
60
e) 0.1mC PROBLEMA Nº21.- El sistema que se muestra está en reposo. Determine la deformación del resorte de rigidez 1000N/m considere: m = 5kg ;
PROBLEMA Nº16.- Determine la fuerza eléctrica figura mostrada si:
1mC
puede acercar la pequeña esfera, de modo que el 0
2 bloque permanezca en reposos. g = 10m / s .
60
-
a) 0.6 5m
W d=3m
b) 0.12 10m c) 0.12 5m
PROBLEMA Nº20.- La esfera de 0.36kg es sostenida mediante un hilo aislante de 50cm de longitud y se mantiene en equilibrio en la posición mostrada. Determine la cantidad de carga con la que esta electrizada dicha esfera.
d) 0.24 5m e) 0.6 10m
0
37
PROBLEMA Nº24.- En el grafico se muestra una varilla homogénea de 3kg y 8m de longitud y se encuentra en equilibrio. Determine el módulo de la 2
PROBLEMA Nº28.- Para el sistema de partículas electrizadas (dipolo eléctrico) que se muestran en el gráfico. Determine el módulo de la intensidad de campo eléctrico en el Punto P.
fuerza de tensión en la cuerda, si uno de sus extremos tiene empotrada una partícula electrizada
q = 1mC tal como se muestra. + a) 6.1N 3m b) 6.2N c) 6.7N 1m d) 6.4N e) 6.3N
1m C
.
30cm
CAMPO ELECTRICO
PROBLEMA Nº25.- Según la figura que se muestra, determine el campo eléctrico en el vértice libre, en N/C. 5m
condiciones. a) 40KN/C b) 60KN/C c) 70KN/C d) 80KN/C e) 90KN/C
4m
c) 29 2KN / C d) 30 2 KN / C
+ +25 mC
e) 31 2KN / C
coulomb
posición que se muestra. Si tiene una masa de 30g. Determine el mínimo valor de E para estas
37º
b) 28 2 KN / C
de
1 +q + 4pe 0 2q qa r a) 4pe r 2 b) pe r 2 0 0 P 2a 2qa qa c) pe r 2 d) pe r 2 0 0 + -q qa 3 e) 2pe r 0 PROBLEMA Nº29.- Una partícula electrizada con q = 3mC se encuentra en equilibrio en la
530
a) 27 2 KN / C
constante
K=
4m
+
r >> a ;
Considere
-80 mC
3m
PROBLEMA Nº26.- Dado el siguiente sistema de cargas, se pide determinar la intensidad de campo resultante en el punto “P” (en N/C), sabiendo además que la figura es un cuadrado de 3m de lado, y las cargas son: q1 = -1.4 x10-8 C ¸
+ 1m C
0
37
E Hilo aislante
m
POTENCIAL ELECTRICO
PROBLEMA Nº30.- Determine el potencial (2) eléctrico en “A” en voltios.
-8
q 2 = 1.2 21x10 C y (1) q3 = -1.2 x10 -8 C
kq
a) a
+2q
A
a) 50 N/C - kq b) 40 N/C b) a c) 30 N/C d) 20 N/C 3kq e) 10 N/C (P) (3) c) a PROBLEMA Nº27.- Un resorte de material 2kq +3q aislante tiene una constante de elasticidad d) a K=20N/cm. Sabiendo que la esfera se encuentra -4 e) 0 en equilibrio y cargada con q = 5 x10 C , se pide determinar la deformación del resorte (en cm), siendo el campo uniforme de intensidad E = 6 X 10 4 N / C PROBLEMA Nº31.- Se tienen dos partículas a) 1cm electrizadas de 200g sobre la superficie lisa y 0 b) 2cm 30 aislante, pero al cortarse el hilo la partícula se K E c) 3cm empieza a deslizar. Determine su rapidez cuando d) 4cm e) 5cm pasa por “B”. Considere: q1 = 50mC y q 2 = 40mC q
superficies equipotenciales de un cuerpo electrostático y los valores de los potenciales correspondientes. Determine el trabajo realizado
A
para llevar una carga negativa q = -2 mC del punto “A” al punto “B”.
1m
B
1m
-5 a) 6 x10 J
0
30
PROBLEMA
-5 b) 5 x10 J
Nº32.-
-5 c) 4 x10 J
Determine el trabajo realizado por un agente externo para trasladar una
-5 d) 3 x10 J
carga q0 = -2mC desde el punto “A” hasta el punto “B” q1 = 40mC , q2 = -50mC , q3 = 30mC a) -0.36J b) -0.37J c) -0.38J d) -0.39J e) -0.40J
-5 e) 2 x10 J
40cm
Y +20
-20
A B
+10
-10
PROBLEMA Nº36.- Tres cargas puntuales positivas (+q) y tres cargas puntuales negativas (-q) se ubican en los vértices de un hexágono regular de lado “a” cómo se indica en la figura. Determine la fuerza resultante que ejercen las cargas de los vértices sobre una carga puntual +2q ubicada en el centro del hexágono.
A 30cm
B
a) 3 N
PROBLEMA Nº33.- Se muestra un electrón con
b) 2 N
V0 = 5 X 10 m / s y un ángulo de 370. Si la 14 2 aceleración constante es 1,6 x10 m / s . Determine. 6
c) 1N d) 4 N e) 0 N
a) El tiempo en que el electrón alcanza la placa positiva. b) La magnitud de la intensidad de campo eléctrico.
me = 9 x10 -31 kg -6 a) 4 x10 s... y...90N / C
16cm
-8
b) 4 x10 s...y...900N / C
PROBLEMA Nº37. Determine la deformación que ha sufrido el resorte en el sistema mostrado en equilibrio sabiendo que la barra homogénea mide 10m de longitud y pesa 50N; las cargas son iguales
++++++++++++++++++
-8
c) 5x10 s... y...900N / C
0
37
-8
d) 6 x10 s... y...900N / C
V
-8 e) 8 x10 s...y...900N / C
-4 en magnitud q = 10 C ; la constante del resorte k=3300N/m, además la carga positiva tiene una
E
2 masa m=3kg y g = 10m / s a) 1cm b) 2cm c) 3cm d) 4cm e) 5cm
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PROBLEMA Nº34.- Determine la diferencia de potencial ( V A - V B ) entre los puntos A y B del campo eléctrico uniforme E = 16 N / C . a) -64V b) -63V c) -62V d) -61V e) -60V
