Materia: Física y su Matemática
Actividad 1. Unidad 1” 1” ONDAS Y FUNCIONS SNOIDA!S”
A"umna: !aura Cru# Cru# $%drí&ue#
Matricu"a: AD1'1((11)
Actividad 1. A*"icaci%nes de "a term%dinámica
Sa+es ,ue "a ener&ía -"uye entre "%s sistemas y ,ue este -"u% se da en *rimera instancia *%r un &radiente t/rmic%0 d%nde e" ca"%r se diri&e de" sistema c%n may%r tem*eratura a" de men%r tem*eratura. A%ra a*"icarás "% ,ue as estudiad% s%+re "a ener&ía en -%rma de ca"%r en esta unidad. !ee cada una de "as si&uientes situaci%nes d%nde ay -"u% de ca"%r. $ea"i#a "%s cá"cu"%s necesari%s 2inc"uye su desarr%""%3 y res*%nde "% ,ue se te s%"icita c%n +ase en e""%s. s im*%rtante menci%narte ,ue "%s dat%s cam+iarán cada ve# ,ue in&reses a "a actividad0 *%r "% ,ue te su&erim%s t%mar n%ta de e""%s. s indis*ensa+"e ,ue re&istres "%s dat%s asi&nad%s *%r "a *"ata-%rma0 de "% c%ntrari% n% será *%si+"e eva"uar tu actividad. 1. Des*u/s de varias %ras de sue4% en "as ,ue *ermaneces c%+iad%0 a" des*ertar tu tem*eratura c%r*%ra" es de: 35 °C 0 *er% en tu a+itaci5n "a tem*eratura es di-erente0 dad% ,ue ay una masa de aire a 17 °C . Cuand% te "evantas ay un intercam+i% de ener&ía entre tu cuer*% y e" medi% am+iente0 *er%:
a. 67ui/n &ana ca"%r8 $9 n este cas% "a masa de aire es "a ,ue &ana ca"%r y mi cuer*% seria e" ,ue *erdería ca"%r *%r ser e" de may%r tem*eratura
C%nsidera ,ue tu masa c%r*%ra" es de ' ((( g 0 "a masa de aire de tu a+itaci5n Cal es de ;('<).=; g 0 e" ca"%r es*ecí-ic% de" aire es de 0 .24 g ° C y e" de" cuer*% uman%
0.83
Cal g °C .
+. 6Cuá" es "a ma&nitud de "a &anancia8 $9 Dat%s: mcuerpohumano =56000 g C ecuerpo humano = 0.83
m aire =20687.92 g
Cal g° C
C eaire =0.24
T i cuerpohumano =35 ° C
Cal g ° C
T i aire =17 ° C
A*"icand% "a "ey de "a c%nservaci5n de "a ener&ía: Qaire =−Q cuerpohumano Sustituyend% t/rmin%s n%s ,ueda maire∗C e aire∗∆ T =mcuerpohumano ∗C e cuerpohumano∗∆ T maire∗C e aire∗( T F −T i aire )= mcuerpohumano ∗C ecuerpo humano ∗( T F −T icuerpohumano )
Sustituyend% va"%res: 20687.92∗0.24∗( T F −17 )=−56000∗0.83∗( T F −35 )
(
4965.10∗ T F −17
)
( T F
=−46480∗
−35
)
− 4965.10
46480
( T F
) ( T F
( T F
) ( T F
− 0.1068∗
− 0.1068
− 17 =
∗
− 17 =
− 35
− 35
)
)
T F + 1.8156=( T F −35 )
35 + 1.8156 =T F + 0.1068 T F 36.8156= 1.1068 T F 36.8156 1.1068
=
T F
T F =33.2628 ° C
(
∴ Q ganado =Q aire =20687.92∗0.24∗ 33.2631 −17
) 9<()>'.> Ca"
c. 6Cuá" es "a tem*eratura de" e,ui"i+ri% t/rmic%8 latemperaturade equilobri esT F =33.2631 °C
;. Des*u/s de "evantarte y +a4arte decides *"ancar tu r%*a ,ue se encuentra en una a+itaci5n c%n una tem*eratura de ;? °C . C%m% es una *renda de"icada0 *r%&ramas "a *"anca en un *unt% muy +a%0 a "a misma tem*eratura ,ue "a r%*a. 6Cuánt% ca"%r ay entre "a r%*a y "a *"anca8 67ui/n trans-iere "a ener&ía8 $9Si se *r%&rama "a *"anca *ara ,ue su tem*eratura est/ a ;?@C c%m% "a r%*a0 ent%nces n% ay trans-erencia de ner&ía0 ya ,ue se encuentran a "a misma tem*eratura.
?. ara desayunar *re*aras ca-/ s%"u+"e en '(( ml de a&ua 21((( ml 91((( g de a&ua3 a =; °C . Si t%mas ;(( ml en una ta#a0 a "a cua" "e a4ades ; g de a&ua a 1 °C *ara disminuir su tem*eratura: a. 6Cuá" es "a tem*eratura -ina" de" ca-/8 C%nsidera ,ue e" ca"%r es*ecí-ic% es e" mism% *ara e" a&ua y *ara e" ca-/ *re*arad%. Dat%s: m cafe= 200 g
C cafe=1
Cal g ° C
magua= 25 g
C eagua =1
T icafe =92 ° C
Cal g ° C
T i agua =15 °C
A*"icand% "a "ey de "a c%nservaci5n de "a ener&ía: Q agua =−Q cafe
Sustituyend% t/rmin%s n%s ,ueda
magua∗C e agua∗∆ T =m cafe∗C ecafe∗∆ T magua∗C eagua∗( T F −T iagua ) =mcafe∗C e cafe∗( T F −T icafe )
Sim*"i-icand%: magua∗( T F −T iagua )=mcafe∗( T F −T icafe )
Sustituyend% va"%res: 25∗
( T F
)
( T F
− 15 =−200∗
( 25 T F
) (
− 375 = −200
−92
)
T F + 18400 )
( 25 T F
+ 200
T F )=( 375 + 18400 )
225 T F = 18775
T F =
18775 225
T F =83.4444 ° C
+. !%s >(( ml restantes de" ca-/ *re*arad% "%s vacías en un term% y c%m% se a en-riad% un *%c% mientras desayuna+as a%ra tiene una tem*eratura de <= °C . A" medi%día0 cuand% t%mas tu ca-/ en e" a"muer#% te das cuenta de ,ue tiene "a misma tem*eratura. 6%r ,u/ se mantuv% "a tem*eratura de" ca-/ *re*arad% en e" term%8 $9 %r,ue n% ay un intercam+i% de ener&ía c%n e" medi% de+id% a ,ue e" term% está c%nstruid% c%n materia" ais"ante ,ue minimi#a "a trans-erencia de ca"%r0 es decir aís"a t/rmicamente e" c%ntenid%0 im*idiend% aya intercam+i% ca"5ric% c%n e" medi%.
%dem%s decir ,ue e" term% se c%nvierte en un sistema ais"ad% ,ue n% intercam+ia ni ener&ía ni materia c%n e" medi%.
