1. Considere un transistor de potencia, montado en una pared pared que disipa 0.18W de potencia en un medio am biente a 35 °C. °C. El transistor tiene 0.45cm de largo y un diám etro de 0.4cm. la emisividad de la superficie exterior del transistor es de 0.1 y la temperatura promedio de las superficies circundante es de 25°C. 25°C. Descartando cualquier trasferencia de calor desde la superficie base, determine la temperatura superficial del transistor. Use las propiedades del aire a 100°C. 2. ¿Por qué se enfría el aire aire al dilatarse? 3. ¿Por qué se eleva el aire caliente? 4. En un cuarto cuarto tranquilo, el humo humo de un cigarrillo cigarrillo algunas veces se eleva en el aire y se estaciona sin alcanzar el techo. Explique por que 5. ¿Por qué esperaría el alumno que una sola molécula de helio se elevara continuamente en una atmosfera de nitrógeno y de oxigeno? ¿Por qué no se “estaciona” como el humo de la pregunta anterior?
2.- Porque al calentarse su densidad disminuye y se enfria al dilatarse porque como tie ne mas area la transmision de calor es proporcional al area de contacto.. El aire se enfria al dilatarse porque esta realizando un trabajo y para poder hacerlo obtiene la energia a partir de su energia interna, al hacerlo pierde calor y se enfria. En este tipo de preguntas el concepto clave a retener es “El Principio de Arquímedes” que en lenguaje coloquial dice que “Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja”. En la práctica significa que un cuerpo experimenta una fuerza hacia arriba que e s tanto más grande cuanto menor es su densidad en comparación con la del fluido en el que se encuentra. Casi todos entendemos este principio cuando el fluido es un líquido como el agua; tenemos claro que cuando sumergimos un objeto menos denso que el agua, éste tiende a subir a la superficie y que si hacemos lo mismo con un objeto que e s más denso que el agua, tiende a irse al fondo. Pero cuando el fluido es un gas como el aire, nos cuesta más verlo, aunque el principio es el mismo (Arquímedes). Como el aire caliente es menos denso que el aire frío (porque con la energía del calor extra sus moléculas tienden a separarse y a ocupar más volumen) pues experimentará un empuje hacia arriba (con una fuerza igual a la diferencia entre lo que pesaría si fuese aire frío y su peso como aire caliente) hasta que e ncuentre un capa de aire de densidad similar a la suya.
3. ¿POR QUÉ SE ELEVA EL AIRE CALIENTE? Porque tiene una densidad menor que el aire frio. Esto es debido a que las moléculas se mueven más y por lo tanto se expanden más y pesa menos que el aire frio por un principio fisico que dice, que al calentarse un cuerpo, se dilata, en el caso de los gase es mas notorio. debido a que el volumen de un gas es fuertemente afectado por la presion, ademas de l efecto normal de dilatacion por temperatura, tiene este doble efecto que al aumentar la temperatura, se dilata, como todos los cuerpos (excepto el agua en el rango de (0° a 4° C), el incremento d epresion, hace que una cantidad pequeña de gas, ocupe un mayor volumen, como consecuencia, su densidad disminuye mucho mas. Existe una ley de fìsica llamada: Principio de Arquímides. Es la misma ley que explica por qué un pesado barco hecho de metal puede flotar. Intentaré explicarlo (ninguna de las otras respuestas que leí es incorrecta en absoluto, solo que creo que no abarca todo). La ley establece que un cuerpo recibe un empuje hacia arriba equivalente al peso del material (fluido) desalojado. Cuando el aire o un gas se calientan, las moléculas se mueven más rápidamente chocando unas contra otras, lo cual, como resultado general causa que el gas ocupe más espacio. Como la cantidad de gas sigue siendo la misma, pero ocupa más espacio (en o tras palabras, su densidad disminuye), también desaloja más aire frío por lo que el empuje que recibe hacia arr iba es mayor (pues el aire frio es más denso que el caliente). De aquí se desprende algo que podría también enunciarse como ley (pero que es otra manifestación de lo mismo). En el caso de dos cuerpos de densidad diferente en libertad de interaccionar, el más denso se va hacia abajo, el menos denso sube.
4. EN UN CUARTO TRANQUILO, EL HUMO DE UN CIGARRILLO ALGUNAS VECES SE ELEVA EN EL AIRE Y SE ESTACIONA SIN ALCANZAR EL TECHO. EXPLIQUE POR QUE Porque el humo del cigarrillo es un gas caliente y por lo tanto tiende a ascender. Luego de un tiempo el calor del humo pasa al aire haciendo que este quede a la misma temperatura del aire lo que da la idea de que esta flo tando y no alcanza a tocar el techo.
5. ¿POR QUÉ ESPERARÍA EL ALUMNO QUE UNA SOLA MOLÉCULA DE HELIO SE ELEVARA CONTINUAMENTE EN UNA ATMOSFERA DE NITRÓGENO Y DE OXIGENO? ¿POR QUÉ NO SE “ESTACIONA” COMO EL HUMO DE LA PREGUNTA ANTERIOR? Por que el helio tiene una densidad menor que el oxigeno y el nitrógeno. Esto hace que se eleve y no se quede estacionado como el humo del cigarrillo. ahi eztan zolo me falta la 1 y la 2
