FÍSICA PRE SAN MARCOS SEMANA 10 SOLUCIONARIO PROBLEMAS RESUELTOS PDF
TEMPERATURA:
☛ Concepto de temperatura.
☛ Equilibrio térmico.
☛ Escalas termométricas.
☛ Dilatación de sólidos y líquidos.
☛ Energía térmica:
☛ Calor, capacidad, calorífica,
☛ Calor específico,
☛ Calor latente,
☛ Cambios de fase.
PREGUNTA 1 :
Se construye un termómetro con una escala X de modo que el punto de congelación del agua corresponde a – 20 °X y el punto de ebullición a 180 °X. ¿A qué temperatura en la escala X corresponde 20°C?
A) 20 °X
B) 30 °X
C) 25 °X
D) 10 °X
Rpta. : "A"
PREGUNTA 2 :
Se disponen de dos termómetros con escalas Fahrenheit y Kelvin. ¿Qué temperatura en la escala Kelvin es numéricamente igual a la temperatura en la escala Fahrenheit?
A) 574,25 K
B) 275,25 K
C) 625,20 K
D) 650,20 K
Rpta. : "A"
PREGUNTA 3 :
Con respecto al concepto de calor, indique la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I. Cuanto mayor es la temperatura de un cuerpo, mayor es la cantidad de calor que almacena.
II. El calor es la forma de energía que se propaga espontáneamente desde un cuerpo de mayor de temperatura hacia otro de menor temperatura.
III. Todo cuerpo que absorbe o libera calor siempre aumenta o disminuye su temperatura respectivamente.
A) VFF
B) FFV
C) FVF
D) FFF
Rpta. : "C"
PREGUNTA 4 :
En un laboratorio se dispone de un vaso pirex de vidrio térmicamente aislado, el cual contiene 10 g de hielo a la temperatura de – 15°C. ¿Cuál es la cantidad de calor que se requiere suministrar al hielo para que se transforme en vapor de agua a 100°C?
(chielo = 0,5 cal/g°C; cagua = 1 cal/g°C; LF = 80 cal/g; LV = 540 cal/g)
A) 727,5 cal
B) 7275 cal
C) 72 750 cal
D) 6 475 cal
Rpta. : "B"
PREGUNTA 5 :
Un calentador eléctrico de potencia 65 W es utilizado durante 120 s para calentar un líquido de 20 °C a 23 °C. Determine la capacidad calorífica del líquido asumiendo que todo el calor es absorbido por la sustancia.
(1 J = 0.24 cal)
A) 624 cal/°C
B) 6240 cal/°C
C) 62.4 cal/°C
D) 312 cal/ºC
Rpta. : "A"
PREGUNTA 6 :
Un vaso térmicamente aislado contiene 250 gramos de agua a 70 °C. ¿Qué masa de hielo a – 10 °C debe agregarse en el vaso para que la temperatura final del sistema sea 40 °C?
(chielo = 0.5 cal/g°C; cagua = 1 cal/g°C; LF = 80 cal/g)
A) 50 g
B) 90 g
C) 60 g
D) 25 g
Rpta. : "C"
PREGUNTA 7 :
Un recipiente contiene 1,08 kg de agua a la temperatura de 80 °C. Si se desprecia el calor absorbido por el recipiente, ¿cuántos cubitos de hielo de 50 g cada uno a – 6 °C deben introducirse en el recipiente para que la temperatura final de la mezcla sea de 25 °C?
(cagua = 1 cal/g°C; chielo = 0,5 cal/g°C; LF = 80 cal/g)
A) 8
B) 14
C) 10
D) 11
Rpta. : "D"
PREGUNTA 8 :
Un balín de masa 3 gramos que se mueve con rapidez de 180 m/s penetra en una bolsa de arena y finalmente se detiene. ¿Cuál es el incremento en la temperatura de la bala si toda su energía cinética se transforma en calor, el cual es absorbido por la bala?
(cbala = 128 J/kg°C)
A) 112 °C
B) 135 °C
C) 127 °C
D) 108 °C
Rpta. : "C"
PREGUNTA 9 :
Dos placas metálicas idénticas, ambas de igual masa m e igual calor específico c, tienen diferentes temperaturas. La temperatura de una placa es 20 °C y la temperatura de la otra placa es 90 °C. Si las placas se ponen en contacto, en un recinto térmicamente aislado, ¿cuál será su temperatura final de equlibrio?
A) 50 °C
B) 55 °C
C) 45 °C
D) 65 °C
Rpta. : "B"
PREGUNTA 10 :
A un recipiente térmicamente aislado que contiene 0,6 kg de hielo a – 15 °C se le suministra 99 900 cal de calor. ¿Cuánto calor requiere absorber el hielo para fundirse completamente?
(chielo = 0,5 cal/g°C; LF = 80 cal/g)
A) 48 kcal
B) 52,5 kcal
C) 65,5 kcal
D) 60 kcal
Rpta. : "B"
PREGUNTA 11 :
Un termo contiene 250 gramos de café con agua a 90 °C. Luego a este se le agrega 20 gramos de leche a 5 °C. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio de la mezcla?
(cagua = ccafé = cleche = 1 cal/g°C)
A) 83,7 °C
B) 55,6 °C
C) 45,2 °C
D) 96 °C
Rpta. : "A"
PREGUNTA 12 :
Se dispone de un termómetro de masa 160 g que indica inicialmente una temperatura de 5 °C. Si al utilizar este termómetro para medir la temperatura de 240 g de agua, indica una temperatura de equilibrio de 45 °C, ¿cuál era la temperatura del agua antes de la inserción del termómetro?
(cagua = 4190 J/kg°C; ctermómetro = 838 J/kg°C)
A) 45 °C
B) 49 °C
C) 43 °C
D) 54 °C
Rpta. : "B"
PREGUNTA 13 :
En un experimento se determinó que la temperatura de fusión/solidificación de una aleación desconocida es – 25 °C, y su fase en estado líquido tiene un calor específico de 320 J/kg°C. Se coloca 0,1 kg de la aleación desconocida a – 25 °C en un calorímetro de aluminio de masa 0,15 kg que contiene 0,2 kg de mercurio. La temperatura inicial del calorímetro y el mercurio es 32 °C. El resultado de la mezcla es que toda la aleación desconocida se derrite y la temperatura final de equilibrio es 20 °C. ¿Cuál es el calor latente de fusión de la aleación desconocida? El calorímetro se encuentra totalmente aislado con el exterior.
(cAl = 910 J/kg°C; cHg = 138 J/kg°C)
A) 529.2 J/kg
B) 1969 J/kg
C) 5292 J/kg
D) 4202 J/kg
Rpta. : "C"
PREGUNTA 14 :
Un trozo de metal de masa 2 kg a una temperatura de 92 °C se sumerge en 1 kg de agua a 20 °C. El sistema agua y metal alcanza el equilibrio a la temperatura de 32 °C. ¿Cuál es el calor específico del metal?
(cagua = 1 cal/g°C)
A) 80 cal/g°C
B) 90 cal/g°C
C) 100 cal/g°C
D) 110 cal/g°C
Rpta. : "C"
