Ana y Diego construyen dos escalas termométricas. Para Ana el punto de ebullición del agua es a 110° y el punto de congelación 10°A. 10°A. Para Diego el punto de ebullición es a 200°D y el punto de congelación a 20°D. Si en la escala de Ana marca 35°A. Determine cuanto marca en la escala Diego. a) 53°D b) 54°D c) 61°D d) 65°D e) 66°D Un termómetro de mercurio tiene una escala que marca 0°X cuando la temperatura es de -20°C y marca 240°X para 100°C. Determine cuantos grados X corresponden a la temperatura humana de 37°C a) 37°X b) 57°X c) 114°X d) 74°X e) 94°X Una plancha de tungsteno que se encontraba a 400°K, se calienta en 360°F y luego se enfría en 50°C. Determine la temperatura final en °C. a) 327°C b) 127°C c) 277°C d) 377°C e) 477°C
Un termómetro esta graduado en escala de °C y otro en grados °X. Tal que guarde guarde la la relación relación de la figura. figura. Determine la temperatura (en °C) cuando ambos termómetros presenten el mismo valor. a) 10 b) 20 c) -15 d) -25 e) -12
330°X
100°C
30°X
0°C
0°X
Un cuerpo inicialmente a 20°C experimenta un aumento de temperatura de 153°F. 153°F. Si a continuación continuación su temperatura disminuye en 18°K. 18°K. Determine Determine la temperatura temperatura final en °C. a) 85° b) 86° c) 87° d) 88° e) 89° Determine a que temperatura un termómetro en la escala Fahrenheit es un número mayor en 50 que lo que marca un termómetro termómetro centígrado. a) 22.5° b) 23.0° c) 23.5° d) 24.0° e) 24.5° Un termómetro señala +1° a la temperatura de congelación del agua y 99° a la de ebullición. Determine la verdadera temperatura correspondiente a una lectura de 25°C y a que temperatura resulta exacta la indicada por el termómetro. a) 24.5° y 50° b) 25.0° y 55° c) 30.5° y 50° d) 35.5° y 50° e) 24.5° y 30.5° La longitud de la columna de mercurio de un termómetro es 4cm cuando el termómetro se sumerge en agua con hielo y de 24cm cuando el termómetro se sumerge en vapor de agua hirviendo a condiciones normales. normales. Determine la longitud que tendrá es una habitación a 22°C. a) 8.4cm b) 8.5cm c) 8.6 cm d) 8.7cm e) 8.8cm
DILATACION
Se tiene 200m de cable de aluminio. Si la temperatura del cable pasa de 12°C a la temperatura final de 32°C. Determine en que porcentaje cambio la longitud del cable en el proceso de dilatación. Si: a = 23m °C 1 a) 0.46% b) 0.50% c) 0.55% d) 0.60% e) 0.65% Determine las longitudes en cm de una varilla de latón y de una varilla de hierro para que tengan una diferencia de longitud longitud constante de 5cm a todas las temperaturas. Los coeficientes coeficientes de dilatación lineal del latón y del hierro son: 0.000018°C y 0.000012°C respectivamente. respectivamente. a) L L = 10cm y L H = 15cm -
b) L L
= 15cm
c) L L
=
d) L L
= 12cm
y L H
20cm y L H
=
20cm
= 15cm
y L H
=
55cm y L H
=
7 cm
60cm Una regla de acero, de un metro, es exacta a 0°C y otra a 25°C. Determine la diferencia entre sus longitudes a 20°C. a = 12 m °C 1 e) L L
=
a) 30 x10 -3 cm b) 1.8 x10 -3 cm c) 32 x10 -3 cm 1
(a/b) para que el área comprendida entre ellos no varíe.
d) 54 x10 -3 cm e) 18 x10 -3 cm
a)
Un reloj de péndulo de acero da la hora exacta en un lugar donde la
g = 9.798m / s y a la temperatura de 0°C. Si el reloj es llevado a otro lugar donde g = 9.8m / s 2 . Determine cuál debe ser la temperatura aproximada del ambiente de ese lugar para que siga funcionando correctamente. a) 18° b) 17° c) 16° d) 10° e) 31° Determine la temperatura que debe incrementarse (en °C) a ambas barras para que se junten en sus extremos libres. a 1 = 20 x10 -5°C -1 y a 2 = 25 x10 -5 °C -1 a) 20° b) 45° 1m c) 78° L1 L2 d) 105° e) 180°
b)
LOa 1 + LO
c) a B d)
- a B LO
a) 14.87 cm3 b) 20.87 cm3 c) 22.87 cm3 d) 53.85 cm3 e) 87.87 cm3 La grafica nos indica el comportamiento del volumen de una pieza de metal con relación a la temperatura. Determinar el coeficiente de dilatación lineal ( a ) del metal.
A
a) a = 10 -4 °C -1 2 LO
b) a = 2 x10
2q B
LO
d) a = 4 x10
-1
°C
-4
-1
°C
115 100
e) a = 10 -6 °C -1
q
e) a B
0
T
20
T (°C )
170
Un recipiente de vidrio de capacidad1000cm 3 completamente lleno de mercurio es calentado desde 0°C hasta 100°C. Determinar el volumen del mercurio que se derramara.
Una lámina de bronce experimenta calentamiento del orden de 150°C. Determine en que porcentaje se habrá incrementado su área. Si:
a BRONCE = 18m °C -1 a) 0.54% b) 0.55% d) 0.60% e) 0.65%
-4
V (cm 3 )
c) a = 3 x10 -4 °C -1
2 LOa 1 - LO
L2
y el agujero aumenta en . 64 256 Determinar “ L1 ” en función de “L”. a) L/5 b) L/4 c) L/3 d) L/2 e) L Determine que cantidad de agua se derrama de una vasija de pírex llena con un litro del fluido, si se encuentra hasta el borde a 20°C. Si se calienta hasta 90°C. Los coeficientes de dilatación cúbica del pírex y del agua son a pirex = 9m °C -1 y a agua = 2.1 x10 -4 °C -1
a B 1 - ( LOa B ) 2
11
e)
L2
40cm
L
c) 2/3
Una lámina cuadrada de lado “L” tiene un agujero de forma cuadrada de lado “ L1 ”. Al calentar la lámina se experimenta un cambio en su área igual a
Dos barras “A” y “B” se dilatan con respecto a la temperatura según la siguiente dependencia. Como se muestra en la figura. Determine “ a A ” en términos de “ a B ” y “ LO ” a)
b) 2
d) 5
2
55cm
7
a Hg
c) 0.56%
=
6 x10 -5 °C -1 y a VIDRIO
a) 15cm 3
Se tienen dos triángulos equiláteros de materiales diferentes a B = 7a A . Los lados miden “a” y “b”. Determine la relación de sus lados
80°C y 40gr de agua a 20°C. Determine la temperatura de equilibrio. a) 30°C b) 40°C c) 50°C d) 60°C e) 70°C En un recipiente cuyo equivalente en agua es de 50gr, se encuentra 40gr de agua a 20°C. Si se vierten 110gr de agua a 80°C. Determine la temperatura de equilibrio de la mezcla. a) 51°C b) 52°C c) 53°C d) 54°C e) 55°C Determine la cantidad de agua (en Kg.) que se puede llevar al punto de ebullición (a presión atmosférica) consumiendo 5kw-h de energía. La temperatura inicial del agua es de 10°C. Se desprecian las pérdidas de calor. a) 0.48kg b) 0.50kg c) 0.78kg d) 0.38kg e) 0.28kg En un calentador eléctrico de inmersión de 3125w se desea preparar te, para lo cual se debe hacer hervir 5L de agua inicialmente a 10°C. Determine el tiempo aproximado que se necesita para lograr el objetivo. (1cal=4.18J) a) 10min b) 2min c) 8.04min d) 2.06min e) 8.2min El grafico muestra la temperatura “T” en función del calor absorbido por un líquido inicialmente a 0°C. Determine el calor especifico en la fase gaseosa en cal/g°C. Si el calor latente de vaporización es L=100cal/g.
Un vaso cilíndrico de acero quirúrgico g
=
3.15 x10
-5
-1
°C
de radio
r=0.05m y altura h=0.1m, experimenta un cambio de temperatura de 100°C. Determine el cambio porcentual de su volumen (en %). a) 0.32% b) 0.25% c) 0.11% d) 0.33% e) 0.10% CALORIMETRIA
Se tiene una masa de hielo de 10gr y a -20°C. Determine la cantidad de calor que es necesario para llevarlo a su total vaporización a 150°C C e ( HIELO)
=
C e( AGUA)
L F ( HIELO)
0.5cal / g °C C e (VAPOR)
= 1cal / g °C
=
=
0.5cal / g °C
LV ( AGUA )
=
540cal / g
80cal / g
a) 7.55Kcal d) 8kcla
b) 10kcal e) 2kcal
c) 15kcal
Se desea fundir un bloque de hielo de 10kg que se encuentra a 5°C de temperatura. Determine cuál será la menor cantidad de agua a 82.5°C requerida para fundir el bloque de hielo. a) 10kg b) 15kg c) 20kg d) 25kg e) 30kg Un calorímetro cuyo equivalente en agua es de 50gr contiene 300gr de agua a la temperatura de 30°C. Si se introducen 50g de hielo a 0°C. Determine la temperatura final de equilibrio. a) 17° b) 18° c) 19° d) 20° e) 21° Un cubo de hielo cuya masa es de 50gr y cuya temperatura es de 10°C se coloca en un estanque de agua, el cual se encuentra a 0°C. Determine la cantidad de agua que se solidificara. a) 3.125gr b) 4.126gr c) 2.122gr d) 5.155g e) 3.122gr En un calorímetro cuya capacidad calorífica es de 4cal/°C el cual contiene 20gr de agua a 20°C, se introducen 50gr de un mineral cuya temperatura es de 140°C, notándose que la temperatura final de la mezcla es de 60°C. Determine el calor específico del mineral. a) 0.16cal/°C b) 0.2cal/°C c) 0.24cal/°C d) 0.28cal/°C e) 0.32cal/°C
a) 1 b) 1,25 c) 1,5 d) 1,75 e) 2
T (°C ) Vap. 120 liq. –vap. 80
Liquido 1000 2000 3000 4000
Q(Cal ) PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
31.- Un gas ideal realiza el proceso indicado recibiendo en el mismo 40KJ de calor. Determine el cambio que experimenta la energía interna.
En un recipiente de 60cal/°C de capacidad calorífica que se encuentra a 60°, si se vierte 20gr de agua a 3
proceso PQM absorbe 20KJ de calor y realiza un trabajo de 7.5KJ. Determine la cantidad de calor que absorbe a lo largo del proceso PRM si realiza un trabajo de 2.5KJ. P a) 12.5KJ
P ( KPa)
b) 20KJ c) 30KJ
(1)
6
(2)
d) 40KJ
(Q)
b) 13KJ e) 50KJ
5
realiza
U 1
el
10
U 2
c) 15KJ
32.- Un gas ideal mostrado en donde:
ciclo
= 10 KJ ,
V (m 3 )
= 15 KJ , U 3 = 18KJ .
d) 17.5KJ
Se pide
5
(2)
(3)
c) 6.5KJ 2
d) 7.5KJ
(1)
e) 8.5KJ 0
b) 18J
5
b) 20KJ c) 25KJ d) 30KJ
(B)
(A)
0
0.5
2
V ( m 3 )
.- Cuando el sistema pasa del estado “A” al estado “B” mediante los procesos ACB reciben 20000J en forma de calor y realiza 7500J de trabajo. Determine el calor que recibe el sistema a lo largo de la trayectoria ADB. Si el trabajo es 2500J.
0
5
8
V (m 3 ) En el ciclo termodinámico se transfiere 1JK de calor en el proceso A hacia B. Si el trabajo en el ciclo es 0.6KJ. Determine la presión en el estado “C” a) 50KPa b) 100KPa c) 200KPa
sistema
120
100
(B)
3
d) 300KPa
P ( KPa)
e) 35KJ
c) 20J
e) 50J
X=0
(A)
5
d) 22J
V
a) 15KJ
V ( m 3 ) Determine la ebullición de 2g de agua, el volumen a presión constante, varia en 680cm3. a) 4604J b) 4268J c) 4468J d) 4608J e) 4120J 34.- Se tiene un gas ideal al cual se le suministra una cantidad de calor “Q”. Experimentando el proceso mostrado en la gráfica presión versus volumen. Determine “Q” (De “A” hacia “B”) P ( KPa) a) 12J 2
0
Se muestra un cilindro de capacidad calorífica despreciable que contiene un gas ideal; a dicho sistema se le transfiere 200KJ en forma de calor y debido a ello, el gas experimenta el proceso indicado en la figura (P-V). Si el embolo absorbe 10KJ. Determine la variación de energía interna del gas. (De “A” hacia “B”)
