Cuadernillo Física 5to 2015

FSICA5Ao

Apunte de Ejercicios Adicionales

y Guas de Laboratorio

- INSTITUTO DEL ESPRITU SANTO -

PROFESORA PAOLA MEDRANO

PROFESOR CARLOS BOGGETTI

- 2015

NDICE de CONTENIDOS y PROGRAMA ANUAL

Unidad 1 Ley de Conservacin de la Energa

Trabajo de una fuerza. Potencia (o rapidez de trabajo). Energa cintica. Energa potencial gravitatoria y elstica. Relacin entre el trabajo y las formas de energa mencionadas. Energa mecnica. Fuerzas conservativas y disipativas. Ley de conservacin de la energa.

Unidad 2 - Hidrosttica

Presin y densidad. Unidades. Presin atmosfrica. El experimento de Torricelli. Presin hidrosttica. Variaciones de la presin con la profundidad. Vasos comunicantes. Principio de Pascal. Principio de Arqumedes. Condiciones para que un cuerpo flote en un lquido.

Unidad 3 Fundamentos de Hidrodinmica

Propiedades de los fluidos: viscosidad, tensin superficial, capilaridad. Dinmica de los fluidos: flujo y caudal. Teorema de Bernoulli.

Unidad 4- Comportamiento de los Gases

Propiedades de los gases. El modelo cintico de un gas. Ley de Boyle (transformacin isotrmica). Influencia de la presin sobre la densidad. Ley de Charles (transformacin isobrica). Influencia de la temperatura sobre la densidad. Ley de Gay-Lussac (transformacin isocrica). Ley de Avogadro. El nmero de Avogadro. Relacin entre la densidad y la masa molecular. Ecuacin de estado de un gas ideal.

Unidad 5- Termodinmica

Sistema conformado por un cuerpo gaseoso. Energa interna de un sistema. Primera ley de la Termodinmica. Convencin de signos. Aplicaciones de la primera ley de la Termodinmica: transformaciones adiabtica, isotrmica e isocrica. Mquinas trmicas. Rendimiento de una mquina trmica. La segunda ley de la Termodinmica. Diagrama presin x volumen para un ciclo. El ciclo de Carnot. Mquinas frigorficas. Rendimiento de una mquina frigorfica. Entropa e indisponibilidad de la energa.

Unidad 6- Movimiento Ondulatorio

Tipos de ondas. Elementos de una onda. Reflexin, refraccin, difraccin e interferencia de ondas. El sonido. Produccin y propagacin. El sonido y los fenmenos ondulatorios. El efecto Doppler. La luz. ptica geomtrica. Reflexin y refraccin de la luz. Formacin de imgenes en espejos planos, esfricos y lentes. Reflexin total interna. Aplicaciones prcticas. El ojo humano como instrumento ptico. ptica fsica Dispersin de la luz blanca. El color de los cuerpos. Difraccin, interferencia y polarizacin de la luz. El rayo

Ejercicios de Aplicacin

TRABAJO MECNICO

1. Responde en tu carpeta:a) Fuerza, qu tipo de magnitud es?b) Desplazamiento, qu tipo de magnitud es?c) Como conclusin del anlisis de las distintas

Si el ngulo est comprendido entre 0con la velocidad del cuerpo? Dar un ejemplo cotidiano donde se aplique este caso.

Si el ngulo est comprendido entre 9sucede con la velocidad del cuerpo? Dar un ejemplo cotidiano donde se aplique este caso.

Cul es el valor del ngulo aplique este caso.



2. Las fuerzas ejercidas por un grupo de hormigas sobre la hoja de una planta para desplazarla 2 metros tienen los siguientes valores:

F1= 2x10-4, en la direccin del desplazamiento de la hoja.

F2= 4x10-4, formando un angulo de 30 con la direccin del desplazamiento de la hoja.

F3= 2x10-4, perpendicular al desplazamiento.

F4= 5x10-4, en sentido contrario al desplazamiento de la hoja.

a) Calcular el trabajo realizado por cada hormigab) Determinar el trabajo total realizado por las hormigas sobre la hoja.

3. Desde una altura de 70cm cae cada segundo una gota de agua que pesa 0,25N. calcular el trabajo que es capaz de realizar la gotera en un da.

4. Una persona arrastra un cuerpo sobre una superficie horizontal, ejerciendo sobre l una fuerza F=10N, que forma un ngulo de 30 con la horizontal. sabiendo que el cuerpo se despla

5. Un nio, ejerciendo una fuerza F = 5una rampa. Considerando que entre el pide:a) Indica sobre la imagen cada una de las fuerzas que actan

sobre el hipopotamo.b) Calcular el trabajo realizado por la fuerza F.c) Calcular el trabajo realizado por la fuerza peso P.d) Calcular el trabajo realizado por la reaccin normal N.e) Calcular el trabajo realizado por la componente Px.f) Calcular el trabajo realizado por la componente Py.g) Calcular el trabajo total realizado sobre el

Ejercicios de Aplicacin UNIDAD 1- Ley de Conservacin de la Energa

Fuerza, qu tipo de magnitud es?Desplazamiento, qu tipo de magnitud es?Como conclusin del anlisis de las distintas situaciones que se pueden presentar,

est comprendido entre 0

POTENCIA

6. Un tanque, con capacidad de 2000 litros, est colocado a 6m de altura, por encima de una cisterna. Una bomba que funciona durante 20 min hace subir verticalmente el agua, llenando completamente el tanque en dicho tiempo.

a) Cul es, en newtons, el peso total del agua subida por la bomba? Considerar g =10m/s2 y masa de 1 litro de agua es 1Kg.

b) Cul fue el trabajo total realizado por la bomba al subir el agua?c) Cul fue la potencia desarrollada por el motor de la bomba para efectuar este trabajo?

7. Para llenar un tanque hay que levantar el agua hasta una altura de 10m. El tanque es cilndrico, tiene 2m de altura y 10m de radio. La bomba utilizada tiene una potencia de 1HP. Calcular el tiempo que tardar en llenarse el tanque.

8. Un motor cuya potencia es de 70hp eleva una carga de 600Kg una altura de 60metros. En qu tiempo la sube?

9. Determina en Watts y en HP, la potencia que necesita un motor elctrico para poder elevar una carga de 20000N a una altura de 30metros en un tiempo de 15 s.

10. Un motor de 10hp se pone a funcionar durante 10 min. Qu cantidad de trabajo produce en Joules?

ENERGA (CINTICA POTENCIAL MECNICA)

1. Un cuerpo de 1500g de masa, se desplaza con una velocidad de 6m/s.a) Cul es la Ec del mismo?b) Si la masa fuera un tercio de la inicial, de qu manera vara la Ec y en qu cantidad d veces?c) Si la velocidad se cuadruplicara, De qu manera vara la Ec y en qu cantidad de veces?

2. Un nio que se encuentra en la terraza de un edificio cuya altura es de 8 metros, deja caer un cuerpo de masa m: 10kg.a) Cul es la Epg del cuerpo en lo alto del edificio?b) Cul es la Epg del cuerpo al pasar por un punto B, situado a 2 metros por encima del suelo?c) Cunto vale el trabajo realizado por el peso del cuerpo en el desplazamiento desde la terraza hasta B?

3. Una persona estira lentamente un resorte de constante K = 200 N/m, desde su longitud inicial (sin deformacin) de 50cm hasta una longitud final de 60cm.a) A medida que se va deformando, la fuerza que el resorte ejerce sobre la persona, Aumenta, disminuye o

se mantiene constante?b) Cul es el valor de la fuerza que el resorte ejerce sobre la persona al alcanzar los 60cm?

4. Un carrito de 150kg de masa parte del reposo en el punto A. Se dirige al punto B, que posee una altura de 10m y finaliza su recorrido en el punto C con una velocidad de 3m/s y a una altura de 20cm. Considerando que todas las fuerzas que actan sobre el carrito son conservativas, averiguar el valor de la velocidad en B y la altura en el punto de partida.

5. Un bloque de 2kg de masa en reposo mantiene comprimido un resorte 80cm como muestra la figura. La constante del resorte es 100N/m. a) Considerando que todas las fuerzas que actan sobre el carrito son

conservativas Averiguar la velocidad con la que llega al punto B si alcanza una altura en dicho punto de 1m.

b) SI entre A y B existe un tramo que posee un rozamiento = 0,1. Averiguar la velocidad con la que alcanza el punto B en este caso.

6. Se tiene un pndulo:a) Calcular con qu velocidad pasar por la posicin de equilibrio si ha alcanzado una altura mxima de

5cm.b) A qu altura, respecto al plano de referencia se encontrar el pndulo si tiene una masa de 10g y una

velocidad de 0,66m/s en dicho punto.

Ejercicios de Aplicacin UNIDAD 2- Hidrosttica

TABLA DE PESOS ESPECFICOS expresados en gf/cm3

1. Un vaso de 10cm de dimetro y 15 cm de altura se llena de aceite. Qu presin ejerce sobre el fondo del vaso?

2. Qu presin soporta un cuerpo sumergido a 5 metros de profundidad en mercurio? y si se lo sumerge en alcohol?

3. Una bomba de profundidad se prepara para que estalle cuando est sometida a una presin de 5145 hPa. Cul debe ser el peso especfico del lquido para que la bomba explote a una profundidad de 50m?

4. En un tubo en U hay cierta cantidad de mercurio, en una de las ramas se agrega agua hasta que el mercurio asciende en la otra 2,3cm. Cul es la altura del agua en la otra rama?

5. En un tubo en U se coloca alcohol y un liquido X de desconocido. Hallar este valor sabiendo que el alcohol alcanza un altura de 12cm y el lquido X una de 2cm.

6. Calcular el peso especfico de un cuerpo que pesa en el aire 240 gf y cuando se lo sumerge en agua su peso es de 230gf.

7. Un cuerpo pesa en el aire 200gf y su volumen es de 12cm3. Se sumerge en un lquido donde pesa 180gf. Cul es el peso especfico del lquido?

8. Un cuerpo pesa en el aire 280gf, en el agua 190gf y en alcohol 210gf. Cul ser el peso especfico del alcohol? y el del cuerpo?

9. Un cuerpo tiene un volumen de 45dm3. si su = 2,7gf/cm3, Cul es el empuje que recibe sumergido en agua y su peso aparente?

10. Un cuerpo de 100ml pesa en el aire 2kgf. Calcular:a) Qu empuje recibe cuando se lo sumerge

en agua? b) Cul es su peso aparente en esta ocasin?c) Cunto pesara si se lo sumerge en

mercurio?

11. Se tiene un cubo de aluminio de 2 cm de arista. Calcular:a) Su volumen.b) El empuje que recibe cuando se lo sumerge

en aceite.c) El peso del cuerpo en el aire.d) El peso del cuerpo sumergido e aceite.

12. Un prisma rectangular de hierro de 10cm de ancho por 30cm de largo y 5cm de altura, se coloca dentro de una pileta con agua. Indicar si flota o se hunde en agua y que ocurre cuando se lo sumerge en mercurio.

13. Un cubo de aluminio de 4cm de lado se coloca en agua de mar. Indicar si flota o se hunde en agua de mar y qu ocurre si se lo sumerge en aceite.

GUA DE LABORATORIO HIDROSTTICA

PLANTEO DEL PROBLEMA: A lo largo de estas experiencias pondremos en prctica el contenido terico sobre hidrosttica que vimos a lo largo de la unidad. Comprobaremos las distintas teoras y sus aplicaciones prcticas, y con algunos datos podremos hacer clculos aplicando las f

OBJETIVOS:

Comprobar la existencia de la presin atmosfrica Comprobar la Ecuacin fundamental de la hidrosttica. Comprobar el principio de Pascal. Comprobar la existencia del Empuje y sus efectos. Comprobar la flotabilidad de los

ACTIVIDAD N1

MATERIALES: 4 MONEDAS 1 VASO DE VIDRIO 1 PLATO HONDO 1 VELA AGUA

PROCEDIMIENTO:Fijar la vela en el plato con un poco de su cera. Llenar el plato con agua coloreada con azul de metileno. Colocar alrededor de la vela las monedas, encender la vela y colocar sobre las monedas el vaso.

OBSERVACIONES: ___________________________________

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FUNDAMENTACIN TERICA: ________

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ACTIVIDAD N2

MATERIALES: 1 HUEVO DURO PELADO 1 MATRAZ ERLENMEYER o botella de vidrio gatorade PAPEL

PROCEDIMIENTO:Colocar dentro del matraz un poco de papel prendido fuego para que termine de consumirse dentro del recipiente, antes de que se apague colocar el huevo en la boca del matraz.

OBSERVACIONES: ______________________________________________________________________________________

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FUNDAMENTACIN TERICA: _________________________________________________________________________

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GUA DE LABORATORIO HIDROSTTICA-

A lo largo de estas experiencias pondremos en prctica el contenido terico sobre hidrosttica que vimos a lo largo de la unidad. Comprobaremos las distintas teoras y sus aplicaciones prcticas, y con algunos datos podremos hacer clculos aplicando las frmulas conocidas..

Comprobar la existencia de la presin atmosfricaComprobar la Ecuacin fundamental de la hidrosttica.Comprobar el principio de Pascal.Comprobar la existencia del Empuje y sus efectos.Comprobar la flotabilidad de los cuerpos.

Fijar la vela en el plato con un poco de su cera. Llenar el plato con agua coloreada con azul de metileno. Colocar alrededor de la vela las monedas, encender la vela y colocar sobre las monedas el vaso.

OBSERVACIONES: ______________________________________________________________________________________

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o botella de vidrio gatorade

Colocar dentro del matraz un poco de papel prendido fuego para que termine de consumirse dentro del e apague colocar el huevo en la boca del matraz.

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A lo largo de estas experiencias pondremos en prctica el contenido terico sobre hidrosttica que vimos a lo largo de la unidad. Comprobaremos las distintas teoras y sus aplicaciones prcticas, y

Fijar la vela en el plato con un poco de su cera. Llenar el plato con agua coloreada con azul de metileno. Colocar alrededor de la vela las monedas, encender la vela y colocar sobre las monedas el vaso.

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Colocar dentro del matraz un poco de papel prendido fuego para que termine de consumirse dentro del

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FUNDAMENTACIN TERICA: ____________________________________________________________________________

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ACTIVIDAD N3

MATERIALES: 1 BOTELLA DE PLASTICO 1 CLAVO (UN POCO GRUESO) AGUA CINTA ADHESIVA

PROCEDIMIENTO:Con ayuda de una pinza calienta el clavo y utilzalo para hacerle agujeros en lnea vertical a la botella. tapar los agujeros con cinta y llena la botella con agua. Luego lleva la botella al borde de la pileta de la mesada y retira la cinta.

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ACTIVIDAD N4

MATERIALES: VASO CON AGUA CUCHARA HUEVO CRUDO SAL

PROCEDIMIENTO:Llenar el vaso con agua, luego colocar el huevo en el vaso. Retirar el huevo y aadir al agua sal hasta sacar el huevo aadir lentamente agua al vaso.

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1 CLAVO (UN POCO GRUESO)

Con ayuda de una pinza calienta el clavo y utilzalo para hacerle agujeros en lnea vertical a la botella. tapar los agujeros con cinta y llena la botella con agua. Luego lleva la botella al borde de la pileta de la

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Llenar el vaso con agua, luego colocar el huevo en el vaso. Retirar el huevo y aadir al agua sal hasta lograr una solucin saturada. colocar el huevo nuevamente. Sin sacar el huevo aadir lentamente agua al vaso.

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Con ayuda de una pinza calienta el clavo y utilzalo para hacerle agujeros en lnea vertical a la botella. Luego tapar los agujeros con cinta y llena la botella con agua. Luego lleva la botella al borde de la pileta de la

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lograr una solucin saturada. colocar el huevo nuevamente. Sin

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ACTIVIDAD N5

MATERIALES: BALANZA 1 RECIPIENTE CON AGUA SALADA HILO PARA SOSTENER LOS OBJETOS DISTINTOS OBJETOS QUE SE PUEDAN MOJAR

PROCEDIMIENTO:Utilizar la balanza para pesar cada uno de los objetos en el aire. Registrar esos datosLuego coloca el recipiente con agua salada sobre la balanza encendida y tararla. Registra el peso de cada uno de los objetos sostenidos con el hilo sumergidos en el recipiente (sin tocar el fondo). Calcula el empuje en cada caso.

OBSERVACIONES y FUNDAMENTACIN TERICA: ________________________________________________________

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CLCULOS NECESARIOS

ACTIVIDAD N6

MATERIALES: 1 PROBETA AGUA DISTINTOS OBJETOS IRREGULARES QUE ENTREN EN LA PROBETA.

PROCEDIMIENTO:Llenar con agua la probeta hasta los 20ml y tomar ese valor como Volumen inicial. Luego colocar de a uno cada objeto tomando nota del volumen que alcanza el lquido cuando se lo sumerge. Tomar ese valor como Volumen final. De esta manera calcular el Volumen de cada uno de los objetos irregulares. Y sabiendo el peso especfico del lquido calcular el Empuje en cad


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CLCULOS NECESARIOS

1 RECIPIENTE CON AGUA SALADAHILO PARA SOSTENER LOS OBJETOSDISTINTOS OBJETOS QUE SE PUEDAN MOJAR

Utilizar la balanza para pesar cada uno de los objetos en el aire. Registrar esos datos.Luego coloca el recipiente con agua salada sobre la balanza encendida y tararla. Registra el peso de cada uno de los objetos sostenidos con el hilo sumergidos en el recipiente (sin tocar el fondo). Calcula el empuje en

FUNDAMENTACIN TERICA: ________________________________________________________

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DISTINTOS OBJETOS IRREGULARES QUE ENTREN EN LA PROBETA.

Llenar con agua la probeta hasta los 20ml y tomar ese valor como Volumen inicial. Luego colocar de a uno objeto tomando nota del volumen que alcanza el lquido cuando se lo sumerge. Tomar ese valor como

Volumen final. De esta manera calcular el Volumen de cada uno de los objetos irregulares. Y sabiendo el peso especfico del lquido calcular el Empuje en cada caso.


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Luego coloca el recipiente con agua salada sobre la balanza encendida y tararla. Registra el peso de cada uno de los objetos sostenidos con el hilo sumergidos en el recipiente (sin tocar el fondo). Calcula el empuje en

FUNDAMENTACIN TERICA: ________________________________________________________

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Llenar con agua la probeta hasta los 20ml y tomar ese valor como Volumen inicial. Luego colocar de a uno objeto tomando nota del volumen que alcanza el lquido cuando se lo sumerge. Tomar ese valor como

Volumen final. De esta manera calcular el Volumen de cada uno de los objetos irregulares. Y sabiendo el peso


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Ejercicios de Aplicacin UNIDAD 3- Hidrodinmica

CAUDAL

1. Calcular el volumen de agua que pasa en 18s por una caera de 3 cm de seccin si la velocidad de la corriente es de 40 cm/s.

2. En un adulto en reposo, el valor de la velocidad de la velocidad media de la sangre de la vena aorta es de 0,33m/s. Cul es el caudal a travs de esta vena si su radio es de 1cm?

3. Por un cao de 5 cm de seccin surgen 40 dm /minuto. Determinar la velocidad con que sale ese chorro.

4. El valor de la velocidad media de la sangre es de 0,07 cm/s. si su radio es de 2.10-4 cm Cul es el valor del caudal de dicho capilar?

ECUACIN DE CONTINUIDAD

5. Un caudal de agua circula por una tubera de 1 cm2 de seccin interior a una velocidad de 0,5 m/s. Si deseamos que la velocidad de circulacin aumente hasta los 1,5 m/s, qu seccin ha de tener tubera que conectemos a la anterior?

6. Por una caera circula agua con un rgimen estacionario a caudal constante. Considerando dos secciones de esa caera, S1 = 5 cm y S2 = 2 cm, cul ser la velocidad en la segunda seccin, si en la primera es de 8 m/s?

ECUACIN DE BERNOULLI

7. Un sistema de riego de un campo de golf descarga agua de un tubo horizontal a razn de 7200 cm3/s. En un punto del tubo, donde el radio es de 4cm, la presin absoluta del agua es de 2.4x105 Pa. En un segundo punto del tubo, el agua pasa por una constriccin cuyo radio es de 2cm. Qu presin absoluta tiene el agua al fluir por esa obstruccin?

8. El diseo moderno de aviones exige una sustentacin, debida a la fuerza neta del aire en movimiento sobreel ala, de cerca de 2000N/m2de rea de ala. Suponga que el aire (densidad =1.20 kg/m3) fluye por el ala de un avin con flujo de lnea corriente. Si la rapidez de flujo por la cara inferior del ala es de 120 m/s, qu rapidez debe haber sobre la cara superior para obtener dicha sustentacin?

9. Un frasco contiene alcohol de densidad 0,8 g/cm3. Se le hace un agujerito de 1mm de radio en el costado a una distancia de 20cm por debajo de la superficie del lquido. Calcular con que velocidad sale el alcohol por el agujerito.

10. Se utiliza un sifn para drenar agua de un tanque. El sifn tiene un dimetro uniforme. Suponga un flujo estable sin friccin. Si la distancia h=1m, encuentre la rapidez de salida en el extremo del sifn.

11. Por un cao horizontal circula un caudal de 10m3/s de agua. a) calcular la velocidad de agua en una parte donde el cao tiene una seccin de 2m2 y en otra parte donde la el cao tiene una seccin de 1m2. b) calcular la diferencia de presin que existe entre estas dos secciones. c) dnde es mayor la presin?

DEDUCCIONES TERICAS

1. La tubera horizontal de la figura presenta un estrechamiento. Por la misma fluye un lquido ideal. En condiciones de continuidad, cul de las siguientes afirmaciones es correcta? Y si el caudal circulara al revs?

a) v2 = v

1

b) S1 / v

1=S

2 / v

2

c) P2 < P

1

d) P1 < P

2

e) v2 < v

1

f) P2 = P

1

2. Una corriente de aire pasa por encima de un tubo vertical parcialmente sumergido en un lquido, el lquido sube y la corriente de aire lo divide en innumerables gotas microscpicas (atomizador). Esto se debe a que:

El lquido es menos denso que el aire. La presin en la parte superior del tubo aumenta. En la parte superior del tubo la presin es menor que en la superficie del lquido. En la parte superior del tubo la velocidad es menor que en la superficie del lquido.

3. Si una persona sostiene verticalmente dos piezas de papel separadas unos cuantos centmetros, y sopla entre ellas:

Las hojas se separan por el efecto del aire entre ellas. Las hojas se acercan debido a que disminuye la presin entre ellas. Las hojas permanecen en su sitio porque el aire las trata de separar pero la presin atmosfrica

las trata de juntar. Las hojas se acercan porque aumenta la presin del aire entre ellas.

4. A veces los techos de las casas son levantados durante un tornado o huracn. Este fenmeno es una evidencia de que:

Los fluidos de mayor a menor densidad. El techo es levantado porque disminuye la temperatura en el interior. El techo es levantado por la mayor presin en el exterior de la vivienda. En los fluidos cuando aumenta la velocidad disminuye la presin.

5. El agua fluye a travs de un tubo. El dimetro de la tubera en el punto B es mayor que en el punto A. Dnde es mayor la presin de agua?

En el punto A En el punto B Igual en A y B

No puede determinarse a partir de la informacin dada.

6. La ecuacin de continuidad se debe a la conservacin de: La masa La energa cintica

La energa potencial La energa mecnica

7. El teorema de Bernoulli se debe a la conservacin de: La masa La energa cintica

La energa potencial La energa mecnica

Ejercicios de Aplicacin Comportamiento de los gases

1. Se infla un globo con 1000cm3 de helio a 73970Pa. El globo se eleva hasta alcanzar una altura donde la presin es de 425,6 hPa cul ser el nuevo volumen del globo?

2. Se tiene 5g de un gas ideal a presin constante en un recipiente de 8500cm3 a 80,6F y calentamos el gas a118C cul ser el nuevo volumen del gas?

3. Si cierta masa de gas contenido en un recipiente rgido a la temperatura de 100C posee una presin de 1520torr, qu presin alcanzar la misma cantidad de gas si la temperatura aumenta a 473 K?

4. Un globo de caucho se encuentra inflado con oxgeno y ocupa un volumen de 0,00045m3 a una temperatura de 68F. Si se somete al enfriamiento, su temperatura disminuye hasta -10C cul es el nuevo volumen del gas?

5. En un recipiente cerrado tenemos aire a 32F y 684torr de presin. Cul ser la temperatura en C si la presin resulta ser de 2938mbar?

6. Un gas tiene un volumen de 2500mL a 25C cul ser su nuevo volumen si bajamos la temperatura a 50F y mantenemos la presin constante?

7. Un aerosol contiene un gas a 25C y 2 atm y se arroja a un fuego cuya temperatura es de 575C. cul es la presin final del gas?

8. A qu presin se debe someter una muestra de gas a temperatura constante para comprimirlo de 0,018m3 a 8200 cm3, si su presin inicial es de 1,723bar.

9. Si se calientan 2000cm3 de un gas desde 0C a 1067F a presin constante, Cul es el volumen del gas a esa temperatura?

10. Se bombea una muestra de gas desde un recipiente de 10500ml a 27C de 760mmHg a otro recipiente de 2500ml a 131F Cul ser su presin final?

11. Se tienen 0,0028m3 de un gas ideal a 25C y 912mmHg de presin se calienta y se comprime simultneamente a una temperatura de 77C y a una presin de 2330hPa Cul es el volumen final del gas?

12. Tenemos 2650mL de un gas ideal se encuentra a 71,6F y 912mmHg de presin. Si se pasa a un nuevo recipiente de 1,5L a una presin de 1900 mmHg Cul ser la nueva temperatura del gas?

13.En un recipiente a la presin de 506600Pa y a 260,6F hay 64 g de oxgeno gaseoso Cul es el volumen?

14. En un recipiente de 0,01m3 hay vapor de agua a 14F, siendo la presin 760torr. Calcular el n de moles de agua que hay en el recipiente.

15. 200 dm3 de nitrgeno gaseoso se hallan en un recipiente a la presin de 3040hPa y a 27C Cul es su masa?

16. Sabiendo que en un recipiente hay o,4hL de un gas que pesan 0,89 g a la presin de 25,33kPa y 32F Cul es la Mr de dicho gas? Sabiendo que es una sustancia simple Cul supones que pueda ser?

TRABAJO EN CLASE: GASES EN LA VIDA COTIDIANA

INTEGRANTES: _____________________

1. Es peligroso que los envases de aerosoles se expongan al calor. Si tenemos dentro de un desodorante en aerosol el gas a una presin de 4 atmsferas y a una temperatura ambiente de 27 C se arroja al fuego y el envase alcanza los 402 C

a) Cul ser su nueva presin? b) La lata puede explotar si la presin interna ejerce las 8atm Qu probabilidad hay de que explote?

2. El volumen del aire en los pulmones de una persona es de 0,6L aproximadamente, a una presin de 1atm. La inhalacin ocurre cuando la presin de pulmones?

3. Un alpinista inhala 0,5L de aire a una temperatura de 10 C Qu volumen ocupar el aire en sus pulmones si su temperatura corporal es de 37C?

4. Se libera una burbuja de 0,025L del tanque de oxgeno de un buzo que se encuentra a una presin de 4 atm y a una temperatura de 11C. Cul es el volumen de la burbuja cuando sta alcanza la superficie del ocano, dnde la presin es de 1 atm y la tempera

5. Un globo aerosttico de 0,750L se infla con helio a 8 C y a una presin de 3,80atm Cul es el nuevo volumen del globo en la atmsfera a presin de 0.20 atm y temperatura de 45C?

6. Al comprimir en un cilindro un gas ideal, un estudiantque permita que el gas escapara. Realizando mediciones, hall que en un estado inicial, la presin era de 70mmHg y su volumen de 20 cm120mmHg y un volumen de 10cmExplica y demuestra tu respuesta.


INTEGRANTES: _____________________

Es peligroso que los envases de aerosoles se expongan al calor. Si tenemos dentro de un desodorante en aerosol el gas a una presin de 4 atmsferas y a una temperatura ambiente de 27 C se arroja al fuego y el

presin? La lata puede explotar si la presin interna ejerce las 8atm Qu probabilidad hay de que explote?

El volumen del aire en los pulmones de una persona es de 0,6L aproximadamente, a una presin de 1atm. La inhalacin ocurre cuando la presin de los pulmones desciende a 0,98atm A qu volumen se expanden los

Un alpinista inhala 0,5L de aire a una temperatura de 10 C Qu volumen ocupar el aire en sus pulmones si su temperatura corporal es de 37C?

Se libera una burbuja de 0,025L del tanque de oxgeno de un buzo que se encuentra a una presin de 4 atm y a una temperatura de 11C. Cul es el volumen de la burbuja cuando sta alcanza la superficie del ocano, dnde la presin es de 1 atm y la temperatura es de 18 C?

Un globo aerosttico de 0,750L se infla con helio a 8 C y a una presin de 3,80atm Cul es el nuevo volumen del globo en la atmsfera a presin de 0.20 atm y temperatura de 45C?

Al comprimir en un cilindro un gas ideal, un estudiante sospech que el mbolo no estaba bien ajustado y que permita que el gas escapara. Realizando mediciones, hall que en un estado inicial, la presin era de 70mmHg y su volumen de 20 cm3. Para otro estado a la misma temperatura obtuvo una presin de

mHg y un volumen de 10cm3. Estos resultados llevaron al estudiante a confirmar sus sospechas?


Es peligroso que los envases de aerosoles se expongan al calor. Si tenemos dentro de un desodorante en aerosol el gas a una presin de 4 atmsferas y a una temperatura ambiente de 27 C se arroja al fuego y el

La lata puede explotar si la presin interna ejerce las 8atm Qu probabilidad hay de que explote?

El volumen del aire en los pulmones de una persona es de 0,6L aproximadamente, a una presin de 1atm. La los pulmones desciende a 0,98atm A qu volumen se expanden los

Un alpinista inhala 0,5L de aire a una temperatura de 10 C Qu volumen ocupar el aire en sus pulmones si

Se libera una burbuja de 0,025L del tanque de oxgeno de un buzo que se encuentra a una presin de 4 atm y a una temperatura de 11C. Cul es el volumen de la burbuja cuando sta alcanza la superficie del ocano,

Un globo aerosttico de 0,750L se infla con helio a 8 C y a una presin de 3,80atm Cul es el nuevo

e sospech que el mbolo no estaba bien ajustado y que permita que el gas escapara. Realizando mediciones, hall que en un estado inicial, la presin era de

. Para otro estado a la misma temperatura obtuvo una presin de . Estos resultados llevaron al estudiante a confirmar sus sospechas?

GUA DE LABORATORIO: "COMPORTAMIENTO DE LOS GASES"

PLANTEO DEL PROBLEMA:

INFORMACIN:

OBJETIVOS:

HIPTESIS:

ACTIVIDAD N1

PROCEDIMIENTO: Inflar muy poco un globo pequeo, cerrarlo y luego meterlo dentro de

la jeringa. Colocamos el mbolo introducindolo hasta el fondo (sin aplastar el

globo). Tapar el orificio pequeo de la jeringa con la cinta adhesiva. Tirar del mbolo. Sacar totalmente el mbolo de la jeringa y meter un globo pequeo Colocar el mbolo sin introducirlo del todo. Tapar el agujero pequeo de la jeringa con la cinta. Empujar el mbolo.

OBSERVACIONES: _________________________________________________________________________________________

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ACTIVIDAD N2

PROCEDIMIENTO: Inflar los globos hasta que tengan el mismo tamao (lo ms parecido

posible). Colocar el globo (1) dentro de un recipiente con agua caliente. ( 80-90C) Colocar el globo (2) dentro de un recipiente con hielo y agua fra. (4-10C) Dejar los globos en los vasos por unos minutos. Luego retirar los globos de los recipientes

OBSERVACIONES: _________________________________________________________________________________________

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MATERIALES: 2 globos de goma igual

tamao diferente color. cinta de medidas 2 vasos de precipitados agua caliente hielos termmetro

MATERIALES: Globos pequeos Jeringa grande Cinta adhesiva

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ACTIVIDAD N3

PROCEDIMIENTO: Llenar la botella con un poco de agua caliente. Agitar para

calentar el recipiente y luego vaciar la botella. Colocar el globo en la boca de la botella de manera que

contenga algo de aire y quede en posicin vertical. Meter la botella en el recipiente con agua helada por unos

minutos. Retirar la botella del bao. Dejarla sobre la mesada.

OBSERVACIONES: _________________________________________________________________________________________

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ACTIVIDAD N4 PROCEDIMIENTO:1. Etiqueta cada globo con los nmeros 1, 2,3y 4 respectivamente.2. Medir con la balanza 1g, 2g, 3g, 4g de bicarbonato de sodio y agregarlo a cada

globo correspondiente a su nmero.3. Usando la pipeta y agregarle 5ml devinagre a cadaglobo.4. Inmediatamente despus de agregarel vinagre cerrar cadaglobo y agitarlos.

OBSERVACIONES: _________________________________________________________________________________________

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MATERIALES: 4 globos de goma Cinta de medida Pipeta Vinagre Bicarbonato de sodio Balanza

MATERIALES: Botella Globo Recipiente con agua helada. Agua caliente

EJERCICIOS DE APLICACIN - UNIDAD 5: Termodinmica

PRIMERA LEY DE LA TERMODINMICA

1. Un sistema sufre una transformacin en la cual absorbe 50 cal de energa calrica, y se expande realizando un trabajo de 320 J. Calcular la variacin de energa interna (U) que experiment el sistema.

2. Un gas mantenido a volumen constante libera 170 cal al medio exterior. Calcular la variacin de energa interna (U) que experimenta dicho gas.

3. Un gas al expandirse, absorbe una cantidad de calor Q = 150 cal y realiza un trabajo T = 630 J. Calcular la variacin de energa interna (U) que experiment el sistema. Cmo se denomina esta transformacin?

4. Al realizar un trabajo de 425 J sobre un gas, ste se comprime bruscamente. Calcular la variacin de energa interna (U) que experiment dicho gas y decir como se denomina esta transformacin.

5. Hallar la variacin de la energa interna (U) de un sistema en los siguientes casos:

a) El sistema absorbe 300 cal y realiza un trabajo de 300 J.

b) El sistema absorbe 300 cal y el medio exterior realiza un trabajo de 600 J sobre el sistema.

c) De un gas se extraen 1600 cal a volumen constante.

6. A un gas, confinado en un cilindro con un mbolo mvil, se le agrega una cantidad de calor Q = 25000 cal, a raz de lo cual su energa interna aumenta en 8000cal. Cunto trabajo realiz el gas?

EN TODOS LOS CASOS ANTERIORES, DECIR QUE SUCEDE CON LA TEMPERATURA DEL SISTEMA.

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINMICA

7. Una mquina trmica absorbe 360J de energa calrica y realiza un trabajo de 25 J. Calcular a) Su rendimiento.

b) El calor liberado en cada ciclo a la fuente fra.

8. El calor absorbido por una mquina trmica es el triple del trabajo que realiza. Calcular a) Su rendimiento.

b) El calor liberado en cada ciclo a la fuente fra.

9. Una mquina absorbe 1600 J de una fuente caliente y libera 1000 J a la fuente fra en cada ciclo. Calcular a) Su rendimiento. b) El trabajo que realiza en cada ciclo.

10. Completar los siguientes cuadros indicando descripcin y nombre de los pasos del Motor de 4 tiempos y del Refrigerador.

1 2 3 4Nombre: Nombre: Nombre: Nombre:

1 2 3 4Nombre: Nombre: Nombre: Nombre:

11. Una mquina opera entre dos fuentes a temperatura 20C y 300C. Calcular el mximo rendimiento de sta mquina.

12. El rendimiento de una mquina de Carnot es de 30%. La mquina absorbe 800 J de calor por cada ciclo de una fuente caliente a 500 K. Calcular a) El calos liberado en cada ciclo. b) La temperatura de la fuente fra.

13.Una de las mquinas ms eficientes que se han construido opera entre 430C y 1860C con un rendimiento del 42%. Calcular su mximo rendimiento terico.

Documents

Cuadernillo Física 5to 2015