1.
Indique cual es líquido más ligero y cuánto vale su densidad?
2.
El líquido menos denso es el Rhigolene, un derivado de la destilacion del petroleo con una densidad de solo 0,625 g/cm3 .
Dos cilindros de masas y diámetros iguales, uno de aluminio y otro de plomo, se mantienen en el mercurio en posición vertical. ¿Cuál de ellos está hundido a mayor profundidad?
Si un cilindro tiene diámetro suficientemente grande en comparación con su altura, puede flotar en posición estable.ambos sólidos están sumergidos a una misma profundidad. La causa de ello está dado que tienen peso idéntico, deben desplazar iguales cantidades de líquido con arreglo al principio de Arquímedes; mas, como tienen diámetros iguales, la longitud de sus partes sumergidas también debe ser igual, pues en otro caso no desalojarían la misma cantidad de líquido.
3. ¿Será aplicable a los áridos el principio de Arquímedes? ¿A qué profundidad se hundirá en la arena seca una bola de madera colocada en su superficie? ¿Podría hundirse en la arena movediza una persona?
5.
No se puede aplicar en forma directa el principio de Arquímedes a los áridos, puesto que las partículas que los forman, experimentan rozamiento que es ínfimo en los líquidos. No obstante, si la libertad de desplazamiento de las partículas de áridos no está limitada por su rozamiento recíproco, el referido principio se podrá aplicar. Por ejemplo, en semejante estado se encuentra la arena seca que se sacude reiteradamente; en este caso sus granos se desplazan sujetos a la fuerza de la gravedad.
¿Por qué los grifos de agua corriente suelen ser giratorios, y no en forma de esclusa?
Por qué parecería que los grifos de compuerta instalados en las cañerías de agua serían más manejables que las llaves de rosca que se emplean generalmente. Sin embargo, no se utilizan porque causarían averías de la red de aguas corrientes. A1 cerrar bruscamente el grifo, es decir, al cortar repentinamente la corriente, se provocaría una fuerte sacudida de toda la red de tuberías, el llamado golpe hidráulico, o golpe de ariete, muy peligroso para este tipo de obras.
6.
¿Se tiene dos recipientes uno con agua y otro con mercurio, si se practica el mismo orificio y al mismo nivel, cual líquido tendrá la mayor velocidad de salida?
7.
Saldrán a la misma velocidad si están a un mismo nivel.
Una bañera de paredes verticales se llena con agua de grifo en 8 min, y se vacía por medio de! orificio de desagüe (el grifo está cerrado) en 12 min. ¿Cuánto tiempo deberá permanecer abierto el grifo para llenar completamente la pila vacía mientras está abierto el desagüe?
La bañera se llenará hasta los bordes en 24 min teóricamente pero la bañera nunca se llenará hasta los bordes.
8. ¿Para qué se utiliza un tubo de Pitot?
9.
El tubo de pitot se utiliza para calcular la presión que ejerce un fluido en un punto de una tubería y mediante esto conocer la velocidad del fluido en este punto, como la velocidad del fluido se considera constante, mientras no haya cambios del diámetro en la tubería, por medio del área se puede conocer el gasto volumétrico y con ayuda de la densidad se puede saber también el gasto másico.
Un tubo horizontal se estrecha de un radio de 0.250 m a 0.100 m. Si la rapidez del agua en el tubo es de 1.00 m/s en la parte del radio mayor del tubo ¿Cuál es la rapidez en la parte del radio menor del tubo?, a) 4.50 m/s, b) 2.59 m/s, c) 3.75 m/s, d) 6.25 m/s, e) 5.13 m/s
10 . Una manguera se apunta hacia arriba mientras sale agua de ella a una tasa de flujo de volumen estable alcanzando una máxima altura h. Despreciando la resistencia del aire, ¿Cuál de los siguientes ajustes a la boquilla resultará en una altura de alcance del agua de 4h? a)Disminuir el área de apertura en un factor de 16, b)disminuir el área en un factor 8, c)disminuir el área en un factor 4 , d) disminuir el área en un factor 2, e) rendirse porque ' agua no puede alcanzar una altura de 4h. 11 . Un gato hidráulico tiene un pistón de entrada de área 0.050 m y un pistón de salida de área 0.70 m . ¿Cuánta fuerza es necesaria en el pistón de entrada para levantar un carro que pesa 3
1.2x10 N? a) 42 N, b) 68 N, c) 86 N, d) 110 N e) 130 N
12. Un cubo de hielo se coloca en un vaso con agua. ¿Qué ocurre con el nivel dei agua conforme el hielo se derrite?
Si se derrite, irá convirtiéndose en agua, que no se derramará porque al mismo tiempo que se derrite, el hielo va disminuyendo su volumen, así que el volumen sólido que ocupa se convertirá en líquido y el vaso seguirá lleno sin derramarse.
13. ¿Un cubo de hielo flotará más alto en agua o en una bebida con alcohol? (la densidad del etanol es igual a 0.804 g/cm 3 ).
En agua porque es más denso que el alcohol. 3
14 . La densidad del aire es de 1.3 kg/m al nivel del mar. De su conocimiento acerca de la pr esió n del ai re a ni vel de la ti er ra esti me la al tu ra de at mósf er a. Co mo un a si mpli fi ca ci ón suponga que la atmósfera tiene una densidad uniforme a una cierta altura des pués de la cuál! la densidad decae rápidamente a cero. (En realidad la densidad de la atmósfera disminuye conforme se eleva).
16. Dos cuerpos de igual peso y volumen y que tienen la misma forma, con la diferencia de que uno posee una abertura en el fondo y ei otro está cerrado, se sumergen a la misma profundidad en el agua. ¿Se requiere menos trabajo para sumergir uno de los cuerpos que para hacerlo con el otro? Si es así, ¿Cuál de los dos y por qué? 17. Una pelota flota sobre la superficie del agua en un recipiente expuesto a la atmósfera. ¿Quedará la pelota sumergida en su profundidad original o, por el contrario, se hundirá o se levantará algo si el recipiente se cubre y se le extrae el aire? 18. Explicar por qué un globo inflado se eleva hasta cierta altura definida una vez que empieza su ascenso, mientras que un submarino siempre se hundirá hasta el fondo del océano, si no se le hacen cambios, una vez que se empieza a hundir. 19. Estime con mucho cuidado el valor de la fuerza de flotación ejercida por la atmosfera sobre su cuerpo. 20. Dos vasos de vidrio para beber, con pesos iguales pero diferentes formas y diferentes áreas de sección transversal se llenan con agua hasta el mismo nivel. De acuerdo con la expresión P = P 0 + p g h , la presión es la misma en el fondo de ambos vasos. En vista de lo anterior, ¿por qué uno pesa más que el otro? 21. Una balsa, llena hasta el borde con arena, llega a un puente bajo y no puede pasar bajo el. ¿Se debe quitar o aumentar arena para que pase? 22. Es más difícil sacar el tapón de una tina de baño, cuando la tina está llena de agua que cuando está vacía. ¿Contradice esto al principio de Arquímedes? Explique su respuesta. 23. Una lata de refresco dietético flota cuando se pone en un tanque de agua, en tanto que una lata de refresco ordinario de la misma marca se sumerge en el tanque. ¿Qué pudiera explicar este comportamiento? 24. Un pequeño pedazo de acero está pegado a un bloque de madera. Cuando la madera se coloca en una tina con agua con el acero en la parte superior, la mitad del bloque se sumerge. Si el bloque se invierte, de manera que el acero quede bajo el agua, ¿la cantidad sumergida del bloque aumenta, disminuye o permanece igual?¿qué pasa con el agua en el tubo cuando el bloque se invierte?
25. Un bloque de madera flota en un recipiente que contiene agua y que se encuentra sobre una mesa situada en un elevador. ¿Se alterará la altura a la que flota cuando el elevador sufre una aceleración hacia abajo menor que g?
1. ¿Un manómetro sirve para medir presiones absolutas? Explique muy brevemente.
Manómetros de presión sirve para determinar la presión absoluta, el vacío o la presión diferencial. Es decir es un aparato que sirve para medir la presión a la que se encuentra un fluido en un determinado recipiente o contenedor.
2. ¿Las presiones absolutas pueden ser negativas? Explique muy brevemente.
La presión absoluta es la suma de la presión atmosférica con la presión manométrica, Puesto que la presión atmosférica es siempre positiva y constante en un determinado lugar se tiene que la presión absoluta sería negativa si la presión manométrica es negativa y mayor a la presión atmosférica.
3. ¿Es posible que dos objetos estén en equilibrio térmico sin estar en contacto entre sí? Explique.
Si dos cuerpos se encuentran en un medio, sin contacto entre ellos, dependiendo de sus masas y de la distancia que los separa puede haber una pequeña transferencia de calor por conducción a través del medio ambiente. Pero quizás nunca alcancen el equilibrio entre ellos, a menos que sean de muy poca masa y sea el medio quien los nivele con sigo. así sea en el vacío absoluto, el calor es capaz de conducirse por medio de éste y transfiriendo la energía.
4.
Si una lámina de metal que tiene un agujero se dilata, ¿Se hace el agujero más grande o más pequ eño?
5. Si el mercurio y el vidrio tuvieran el mismo coeficiente de dilatación, ¿podría construirse un termómetro de mercurio?
Si, En el intervalo de 0 a 100 °C el coeficiente de dilatación del mercurio no crece considerablemente y, dado que la capacidad del tubo de vidrio del termómetro también aumenta al elevar la temperatura, no se advierte la irregularidad de dilatación del mercurio en dicho intervalo. Por ello, la escala del termómetro de mercurio seria casi uniforme.
6. ¿Por qué el agua de los lagos se congela solo en la superficie, mientras que en el fondo permanece en estado líquido?
Las grandes masas de agua como lagos y ríos solo se congelan en la parte superior debido a la cantidad de agua que poseen. Pero si las temperaturas fuesen más bajas se congelarían igual que en una heladera. Pero eso es prácticamente imposible ya que se necesitarían temperaturas de 100º bajo cero o más y durante un periodo de tiempo más prolongado. Además de que en la profundidad, el agua está a más presión y necesita también más frio.
7.
Un pedazo de cobre se deja caer e n un matraz con agua. Si aumenta la temperatura del agua, ¿qué ocurre con la temperatura del cobre? ¿Bajo qué condiciones el agua y el cobre están en equilibrio térmico?
8. El hule tiene un coeficiente de expansión térmico negativo. ¿Qué ocurre con el tamaño de un pedazo de hale cuando éste se calienta?
Se contraerá, debido a su coeficiente de expansión negativo. Aunque no se debiera considerar el hule como un sólido debido a que este es en realidad un fluido.
9. ¿Qué pasaría si al calentarse el vidrio de un termómetro se expandiera más que el líquido interno?
Sería una lectura errónea, pero conociendo el coeficiente de dilatación del vidro se podría calcular el error y, finalmente tener una medida adecuada.
10 . El alcohol etílico tiene aproximadamente la mitad del calor específico del agua. Si a masas iguales de alcohol y agua en recipientes independientes se les suministra la misma cantidad de calor, compare el aumento de temperatura de los dos líquidos.
11. Explique qué entiende por equivalente mecánico del calor?
Es la equivalencia entre dos unidades en que se mide la energía: la kilocaloría [kcal] (empleada para medir la cantidad de calor) y los kilogramos fuerza - metro [kgf•m] (empleada para medir el trabajo mecánico). Equivalente mecánico del calor: A = 427 (kgf•m / kcal) Es un concepto antiguo, ya no se usa porque mezcla un sistema de unidades gravimétrico con otro absoluto. Es mejor utilizar el Sistema Internacional de unidades (SI) donde cualquier forma o manifestación de la energía se mide en "joule" [J], pero todavía quedan viejas costumbres.
12. En la determinación de los calores específicos utilizando el calorímetro, porque se debe tomar en cuenta la masa del calorímetro?
se ha considerado que el calorímetro cede calor y que el incremento de Temperatura que sufre es el mismo que el que sufre el fluido caliente por lo cual se considera un incremento en su volumen del calorímetro.
13 . De un horno a 200°C se saca un pequeño crisol y se sumerge en una tina llena de agua a temperatura ambiente (este proceso se denomina templado). ¿Cuál es la temperatura de equilibrio final aproximada?
14. Que entiende por calor absorbido y calor liberado?
se llama convección calórica, y es la transferencia de calor entre los objetos y el aire que los rodea, que el calor se transmite de mayor a menor hasta conseguir un balance, por decir si se pone un vaso de agua fría al lado de un vaso con agua caliente, al pasar un rato los 2 vasos estarán a la misma temperatura, pero no es que el agua fría se haya calentado o el agua caliente se hubiera enfriado, si no que el aire de la habitación en la que esta ha absorbido o liberado calor suficiente para crear un balance en el entorno, de esta manera es que funciona la transmisión calorífica, todos los materiales y elementos tienen diferentes capacidades de transmitir el calor así como de retenerlo.
15. El calor especifico de una sustancia puede ser negativo? ¿Qué significa esto?
significa que pierde calor si es positivo lo gana.
16. ¿Es los mismo el calor que la temperatura?, Por qué?
Calor es una forma de transferencia de energía, debido a un proceso físico o químico. Ósea es la magnitud de energía que transmite en proceso.
La temperatura es la medida del calor de un cuerpo (y no la cantidad de calor que este contiene o puede rendir).
17. Cite tres ejemplos prácticos donde alguna forma de energía se convierte en calor.
Cada vez que la pelota golpea el suelo, parte de la energía de movimiento de la bola se convierte en el calentamiento de la bola, haciendo que reducir la velocidad en cada rebote.
La energía eléctrica se convierte en energía térmica cuando se utilizan objetos tales como almohadillas térmicas eléctricas, elementos de cocina, tostadoras, secadores de pelo, o las bombillas.
La luz del sol se convierte en calor como los rayos del sol calientan la superficie de la tierra.
18 . Calcular la cantidad de calor en Kcal que deben ceder 1600 g de agua que se encuentran a 100 °C para disminuir su temperatura a 10 °C. 19 . ¿Cuál es el principal problema que surge al medir calores específicos si una muestra con una temperatura superior a 100°C se pone en agua?
20. En una audaz demostración en clase, un maestro mete sus dedos humedecidos en plomo fundido (327°C) y los saca rápidamente, sin quemarse. ¿Cómo se explica esto?
La explicación lógica que ocurre es que el agua que cubre los dedos los protege durante unos instantes de la temperatura en el sentido que, en el momento que se introducen los dedos en el plomo fundido a más de 327 grados ºC los dedos no entran en contacto directo con el plomo gracias a la capa de agua que cubre los dedos. Debido a la alta capacidad calorífica del agua al introducir sus dedos mojados el calor será absorbido por el agua y será invertido después para evaporar la misma, por esta razón no se quema la piel.
21. Los colonizadores encontraron que una gran tina de agua dentro de un sótano evitaría que sus alimentos se congelaran en noches realmente frías. Explique por qué ocurre esto.
22. Qué está incorrecto en este enunciado: "Dados dos cuerpos cualesquiera, el que tiene temperatura más alta contiene más calor".
El calor es mayor al haber más masa y depende del tipo de materia a través del llamado calor específico por lo que al afirmar que uno de los cuerpos tiene más calor este debe de tener más masa.
23. ¿Por qué es posible sostener un cerillo encendido, aun cuando se esté quemando, a unos cuantos milímetros de las puntas de nuestros dedos?
24. ¿Por qué es necesario almacenar nitrógeno u oxígeno líquido en recipientes equipados con aislamiento de estireno o con una pared doble en el que se ha hecho vacío?
25. Proporcione razones por las que se utiliza paredes plateadas y el forro de vacío en una botella térmica (una botella térmica no es más que un termo común y corriente en donde se guarda café).
26. ¿Por qué puede usted quemarse más seriamente con vapor a 100 °C que con agua a 100 °C? Cuando el agua líquida alcanza los 100ºC comienza un nuevo proceso, el cambio de estado, para ello el agua requiere de calor extra antes de pasar a estado gaseoso, sin aumento de la temperatura. Es decir, suministras calorías hasta que el agua líquida alcanza los 100ºC, luego suministras más calorías y verás como el agua no sube de temperatura! esto es porque todo el calor que le estas suministrando está siendo usado para cambiar de estado. Una vez que cambia de estado comenzará a subir de temperatura. Esto significa que agua líquida a 100ºC tiene menos calor que el vapor a 100ºC, ya que al segundo se le suministró una dosis extra de calorías para que haya cambiado de estado. 27. Al acampar en un cañón una noche tranquila, se observa que tan pronto como el Sol se oculta, empieza a avivarse una brisa. ¿Qué produce la brisa? 28. Si usted sostiene agua en un vaso de papel sobre una llama. ¿Puede lograr que el agua hierva sin que se queme el vaso? ¿Cómo es posible?
29. ¿Por qué las papas pueden hornearse con mayor rapidez cuando se le inserta un p alillo?
El metal por naturaleza es un buen conductor de electricidad y calor, ya que sus moléculas están tan juntas que el calor se transmite mucho más fácil. Es obvio que si horneas una papa con un palillo metálico este se calentara rápidamente y a su vez el interior de la papa.
30. Explique los mecanismos de transferencia de calor: conducción; convección y radiación.
Conducción: La conducción es la manera de transferir calor desde una masa de temperatura más elevada a otra de temperatura inferior por contacto directo.
Convección: La transmisión de calor por convección es un intercambio de calor entre el aire y una masa material que se encuentran a diferentes temperaturas.
Radiación: Es un mecanismo de transmisión de calor en el que el intercambio se produce mediante la absorción y emisión de energía por ondas electromagnéticas, por
lo que no existe la necesidad de que exista un medio material para el transporte de la energía. 31. Explique qué entiende por Estado Estacionario y no Estacionario en transferencia de calor.
En condiciones de estado estacionario de la transferencia de calor no hay ninguna variación de la temperatura con el tiempo, pero con respecto al estado no estacionario existe una variación en temperatura con el tiempo.
32. Si las paredes de un recipiente son adiabáticas, habrá transferencia de calor por radiación?, explique su respuesta. En termodinámica una pared adiabática es una pared que no permite ni ganancia ni perdida de calor, es decir, no deja salir ni entrar calor alguno es decir dicho de otra forma es un perfecto aislante térmico por lo que no se produce transferencia de calor. 33. Que es la Emitancia y la Reflectancia? Emitancia: es la energía radiante desde una unidad de área y por unidad de tiempo. Se mide en vatios por metro cuadrado (W/m²).
Reflectancia: Medida de la capacidad de una superficie para reflejar energía electromagnética en una determinada longitud de onda. Es la razón existente entre el flujo reflejado y el incidente sobre dicha superficie.
34.
34. Que es un aislamiento reflectivo? Cuando los productos reflectivos son usados como aislantes de concreto.Por otro lado, los productos instalados bajo las losas de concreto no pueden reflejar el calor pues no existen espacios de aire que así lo permitan. 35. Un piso de losetas en un baño puede sentirse demasiado frío para sus pies descalzos, pero un suelo alfombrado en un cuarto adjunto a la misma temperatura se sentirá caliente. ¿Por qué? Las alfombras están hecha de finos pelos y mantiene el calor aunque la habitación este mas fría, además la loseta es mejor conductora del frio. 36. En un movimiento armónico simple, como varía la velocidad y la aceleración cuando aumenta la elongación. Disminuyen conforme se va aumentando su elongación. 37. Si el período de un péndulo simple depende de la longitud, al reducirse en la mitad la longitud, a cuanto se reducirá dicho periodo?
El periodo de péndulo es proporcional a su longitud si se disminuye su longitud también su periodo que tarda en oscilar.
38. Por qué se denomina movimiento vibratorio armónico simple? Es un movimiento vibratorio con aceleración variable, producido por una fuerza que se origina cuando el cuerpo se separa de su posición de equilibrio. 39. Explique qué fuerzas intervienen en el movimiento armónico simple?
una fuerza recuperadora que es directamente proporcional al desplazamiento pero en sentido opuesto, que queda descrito en función del tiempo por una función senoidal (seno o coseno).
40. En un MAS, en qué puntos de la trayectoria, la velocidad y la aceleración tienen sus valores máximos y mínimos?
