7/21/2019 Esfuerzo Termico Calor Especifico

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Fsica 2 (MA256)

Semana 2 Sesin 2

Tome en cuenta la siguiente informacin para poder resolver cada uno de los ejercicios

propuestos.

F/A=!Y"#T = !Q m c T = !Q n C T

1. Un cilindro de aluminio de 10,0 cm de longitud con rea transversal de 20,0 cm 2, se

usar como espaciador entre dos paredes de acero. A 17,2 C el cilindro apenas se

desliza entre las paredes. Si se calienta a 22,3 C, qu esfuerzo habr sobre el

cilindro y qu fuerza total ejercer este sobre cada pared, suponiendo que las

paredes son perfectamente rgidas y estn separadas por una distancia constante?Considere: YAl = 7,0 ! 10

10Pa; !Al = 2,4 ! 10-5 K-1. Respuesta: "8,57#106 Pa y

"1,71#104N

2. El alcohol etlico tiene aproximadamente la mitad del calor especfico del agua. Se

tienen masas iguales de alcohol y agua en recipientes independientes:

a) se les suministra la misma cantidad de calor, obtenga el cociente entre los $Tde

los dos lquidos. (#Tal/#Tag),b) si sufren el mismo cambio de temperatura, halle la relacin de calores recibidos

(Qal/Qag).

Respuesta: 2, "

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3. Un tcnico mide el calor especfico de un lquido desconocido sumergiendo en l

una resistencia elctrica. La energa elctrica se convierte en calor transferido al

lquido durante 120 s con razn constante de 65,0 W. La masa del lquido es 0,780

kg y su temperatura aumenta de 18,55 C a 22,54 C. Calcule el calor especfico

medio del lquido en este intervalo de temperatura. Suponga que la cantidad de calor

que se transfiere al recipiente es despreciable y que no se transfiere calor al entorno.Respuesta: 2,51!10

3J/kg#K

4.

Se est diseando un elemento de circuito hecho con 23 mg de silicio. La corriente

que pasa por l agrega energa a razn de 7,4 mW. Si el diseo no contempla laeliminacin de calor de elemento con qu rapidez aumentar su temperatura? El

calor especfico del silicio es de 705 J/kg. K. Respuesta: 0,46 K/s.

5. Una caja con fruta, con masa de 35,0 kg y calor especfico de 3 650 J/kg.K baja

deslizndose por una rampa de 8,00 m de longitud inclinada 36,9 bajo la

horizontal.

a)

Si la caja estaba en reposo arriba en la rampa y tiene una rapidez de 2,50 m/s en

la base Cunto trabajo efectu la friccin sobre ella?

b) Si una cantidad de calor igual a la magnitud de dicho trabajo pasa a la fruta yesta alcanza una temperatura final uniforme qu magnitud tiene el cambio de

temperatura? Respuesta: -1,54!103

J; 1,21!10-2

C

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6. Un calormetro de 60,0 g de aluminio contiene agua a una temperatura de 20,0 C.

Cuando se introducen 500 g de cobre a una temperatura de 80,0 C, la temperatura

final del equilibrio que se alcanza es 40,0 C. (CeCu = 0,0924 cal/gC,

CeAl = 0,215 cal/gC). Calcule el calor transferido por el cobre.

Respuesta: -1,85!103cal