Solución Examen Tema 2

FÍSICA Y QUÍMICA
3º E.S.O
FECHA: 20/11/08
Solución del Examen tema 2.
NOMBRE:______________________________________________Nº: ______
Ejercicio 1: Transforma las siguientes unidades utilizando factores de conversión (no vale
poner el número solo) y escribe en notación científica:
a) 55g 
1Hg
 55  108 Hg  5,5  107 Hg
8
10 g
106 m m
 78  106 m m  7,8  107 m m
1Km
9
9
c) T (º F )   T (º C )  32   89  32  192 ,2º F
5
5
d) T ( K )  130º C  273,15  403,15K
b) 78Km 
1Mm 2
 27  1016 Gm 2  2,7  1015 Gm 2
1016 cm 2
1027 nm3
 325 1027 nm3  3,25  1029 nm3
f) 325m 3 
3
1m
15cm 1Km
1h
1 min
Km
 5


 4,17  10 8
g)
h 10 cm 60 min 60 s
s
3
1dm
 340 103 dm3  0,34dm3
h) 340cm3  340m l  340m l  3
10 m l
3
3
3
65Kg 10 g 10 cm
g
g
i)


 65  106  6,5  107
3
1Kg
1l
l
l
cm
5
5
T (º C )   T ( K )  32   2573 32  1411,67º C
j)
9
9
T ( K )  1411,67º C  273,15  1684,82K
e) 27cm 2 
Ejercicio 2: Un alumno obtiene un valor de 48,5 g al medir la masa de un anillo. Si el valor
verdadero o exacto era de 47,9 g, ¿Cuál es el error absoluto y el error relativo que ha
cometido en la medida?.
N
x
x
1
N
i
es el valor verdadero o valor exacto pero no hace falta calcularlo ya que nos lo da el
ejercicio. x  47,9
El Error absoluto E absoluto  xi  x  48,5  47,9  0,6  0,6
El Error relativo E relativo 
E absoluto
x

0,6
 0,0125
47,9
Ejercicio 3:
a) Indicar el número de cifras significativas de las siguientes cantidades:
0,0357 g tiene 3 cifras significativas (los ceros delante de un número no se tienen en cuenta)
34,00 m tiene 4 cifras significativas (los ceros detrás de una coma se tienen en cuenta)
5500 s tiene 2 cifras significativas (los ceros detrás de un número sin coma no se tiene en
cuenta)
4,729 A tiene 4 cifras significativas
25000. Hm tiene 5 cifras significativas (ya que hay un punto al final)
b) Redondear a las centésimas las siguientes cantidades: Explica porque, no vale solo poner el
resultado.
43,5678 g al redondear queda 43,57 g ya que 7 es mayor que 5, luego se sube una unidad al
número anterior.
0'3255 m al redondear queda 0,33 m ya que es 5, luego se sube una unidad al número anterior.
0’6989 l al redondear queda 0,70 l ya que 8 es mayor que 5, luego se sube una unidad al número
anterior.
c) Realizar las siguientes operaciones, dando la respuesta con el número correcto de cifras
significativas: Explica porque, no vale solo poner el resultado.
45,765 g - 5,78 g tienen la misma unidades por lo tanto realizamos la operación tal cual:
45,765
 5,78
en la suma o resta debemos de fijarnos en los decimales que tienen los números.
39,985g
Tomamos el que tenga menor número de decimales, ese es el 5,78 que tiene dos luego la
cantidad final debe de tener dos decimales 39,99 g es el resultado final.
4,72 dm x 3,82 cm. tienen distintas unidades por lo tanto primero realizamos el cambio de
unidades y luego realizamos la operación:
3,82cm 
1dm
 0,382 dm
10cm
4,72
 0,382 en el producto debemos de fijarnos en las cifras significativas que tienen los números.
1,803dm
Tomamos el que tenga menor número de cifras significativas, en este caso los dos números
tienen las mismas cifras significativas, es decir 3 cifras significativas luego la cantidad final
debe de tener también 3 cifras significativas 1,80 dm es el resultado final una vez que
hayamos redondeado.
Ejercicio 4:
A) Contesta las siguientes cuestiones:
a) Define propiedad general y propiedad especifica de un sistema material e indica
cuales son:
Propiedades generales son: son las que presenta cualquier clase de materia y sus
valores son independientes del estado físico, de la forma del cuerpo… Por esto no sirven
para identificar una sustancia. Entre estas propiedades podemos encontrar a: la masa y
el volumen.
Propiedades específicas son: Las propiedades específicas de la materia son aquellas
propiedades cuyo valor es característico de cada sustancia y nos permiten
diferenciarlas de otras. Entre estas propiedades podemos encontrar a: la densidad, el
color, el brillo, la conductividad térmica y eléctrica, la solubilidad y el punto de fusión y
de ebullición.
b) ¿Qué estados de la materia conoces? ¿Qué diferencias hay entre ellos
(características y estructura)?
Los sistemas materiales pueden presentar tres estados de agregación: sólido, líquido y
gas.
Estado de agregación
Características
Sólido
-Incomprensible (no se pueden comprimir).
-Tienen forma fija.
-Tienen volumen fijo.
-No fluyen por sí mismos.
Liquido
-Tienen volumen fijo.
-No tienen forma fija. Forma variable.
-Son poco compresibles.
-Difunden o fluyen por sí mismos (junto con los gases se
denominan fluidos).
Gas
-Ocupan todo el volumen del recipiente que los contienen.
-No tienen forma fija.
-Son fácilmente comprensibles.
-difunde y tienden a mezclarse con otros gases.
Estado de agregación
Estructura
Sólido
-Las partículas están muy próximas, aunque hay huecos entre
ellas.
-Partículas fuertemente unidas. (Fuerzas de cohesión muy
fuertes).
-Ocupando posiciones fijas (sólo pueden vibrar alrededor de
estas posiciones).
Liquido
-Partículas fuertemente unidas pero menos que en estado
sólido. (Las distancias entre ellas son mayores que en estado
sólido y menores que en estado gaseoso).
-Fuerzas de cohesión más débiles que en estado sólido pero
mayores que en estado gaseoso.
-Mayor movilidad que en estado sólido pero menos que en
estado gas.
Gas
-Partículas prácticamente independientes (fuerzas de unión
muy débiles) y se mueven continuamente y con desorden.
c) Haz un dibujo con los cambios de estado que conoces y sus nombres. Indica cual son
procesos regresivos y cuales progresivos.
Son procesos progresivos: fusión, vaporización y sublimación y son procesos regresivos:
solidificación, licuación o condensación y sublimación regresiva.
B) Completa los siguientes huecos:
a) Un aumento de la temperatura, provoca un(a) disminución (disminución / aumento) de
las fuerzas de cohesión al aumentar (aumentar / disminuir) la energía cinética media de
las partículas. Al aumentar la temperatura las partículas se alejarán (alejarán /
acercarán) provocando un(a) disminución (disminución / aumento) del orden; es decir
favorecerá una cambio de estado progresivo (progresivo / regresivo).
b) Un aumento de la presión, provoca un(a) mayor (mayor / menor) acercamiento de las
partículas que componen la sustancia y, por tanto, un(a) aumento (aumento / disminución)
del orden; es decir, favorecerá un cambio de estado regresivo (regresivo / progresivo).
Ejercicio 5: Tenemos un bloque de hielo de 5 g que se encuentra a una temperatura de -40 º C
y queremos pasarlo a una temperatura de 120 ºC. Calcula el calor que hay que suministrar al
bloque de hielo. Haz la grafica y explica pasa a paso cada uno de los procesos.
Datos:
1. Calor específico del hielo ce del hielo=2090 J/(kg K)
2. Calor de fusión del hielo Lf=334·103 J/kg
3. Calor específico del agua ce del agua liquido =4180 J/(kg K)
4. Calor específico del agua ce del agua gas =1850 J/(kg K)
5. Calor de vaporización del agua Lv=2260·103 J/kg
Recuerda que la Temperatura de fusión del agua es 0ºC y la temperatura de ebullición del agua
es 100ºC.
Etapas:
1. Se eleva la temperatura de 1g de hielo de -40ºC a 0ºC
Q1  m  Cehielo  T final  Tinicial   0,005 2090 0   40  418J
2.
Se funde el hielo (pasamos de sólido a liquido)
Q2  m  L fusión  0,005 334 103  1670J
3.
4.
Se eleva la temperatura del agua de 0º C a 100 ºC
Q3  m  Ceagua  T final  Tinicial   0,005 4180 100  0  2090J
Se convierte 5 g de agua a 100ºC en vapor a la misma temperatura
Q4  m  Lebullición  0,005 2260 103  11300J
5. Se eleva la temperatura del agua de 100º C a 120 ºC
Q5  m  Cevapor  T final  Tinicial   0,005 1850 120  100  185J
El calor total Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5= 15663 J.
En la figura, que no se ha hecho a escala, se muestra cómo se va incrementando la temperatura
a medida que se aporta calor al sistema. La vaporización del agua requiere de gran cantidad de
calor como podemos observar en la gráfica y en los cálculos realizados en el ejemplo.
La figura de abajo, está hecha a escala con el programa Excel de Microsoft, tomando los datos
de la tabla
Calor
Temperatura
0
-40
418
0
2088
0
4178
100
15478
100
15663
120
Ejercicio 6: Resuelve los siguientes ejercicios:
a) Una sustancia tiene una densidad de 1200 kg/m3 y una masa de 24 kg; ¿cuál es su volumen?
d
m
m
24
V  
 0,02 m 3
V
d 1200
b) Una sustancia tiene una densidad de 800 kg/m3 y un volumen de 0,5 m3; ¿Cuál es su masa?
d
m
 m  d  V  800  0,5  400 Kg
V
c) La densidad de un tablón de madera es de 0,8 g/cm3. ¿Cuál será esta densidad en unidades
del sistema internacional?. Si el citado tablón tiene 20 cm de ancho y 10 cm de alto y su masa
es de 10 Kg, ¿Cuál es la largura?
g
g 1Kg 106 cm3
Kg

0
,
84
 3 
 840 3
3
3
3
cm
cm 10 g 1m
m
m
m 10
d  V  
 0,012 m 3
V
d 840
1m
ancho 20cm  20cm  2
 0,2m
10 cm
1m
alto  10cm  10cm  2
 0,1m
10 cm
V  ancho l arg o  alto
d  0,84
l arg o 
V
0,012
102 cm

 0,6m  0,6m 
 60cm
ancho alto 0,2  0,1
1m
d) La masa de un trozo de hierro es de 50 gramos, y su volumen, de 6,85 cm 3. Di si son
verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones.
- La densidad del hierro es de 7,3 g/cm3.
d
g
m
m 50
d  
 7,3 3 luego es verdadera
V
V 6,85
cm
- Si cogemos un trozo de hierro de 25 gramos, su densidad será de 3,65 g/cm3.
Si tomamos el volumen del enunciado,
d
g
m
m 25
d  
 3,65 3 luego es verdadera
V
V 6,85
cm