2doparcial2006

Nombre:
C.I.:
Segundo Parcial
Física General I (Biociencias – Geociencias)
3/6/2006
Datos: densidad del agua: 1,0x103 kg/m3; densidad del hielo: 0,917x103 kg/m3; calor latente de fusión del agua:
3,33x105 J/kg; calor específico del agua: 1,0 cal/g ºC; g=9,8 m/s2; 1 cal =4,186 J; 1 atm=1,013 x 10 5 Pa
1.
a)
b)
c)
d)
e)
2.
Determine cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta:
Un gas ideal puede sufrir una expansión a presión constante aumentando su temperatura.
Siempre que un proceso se realice a temperatura constante el intercambio de calor será cero.
En un gas ideal, el trabajo es cero para un proceso a volumen constante.
A presión constante, un cambio de fase es un proceso a temperatura constante.
Para el agua, el calor latente de vaporización es mayor que el calor latente de fusión.
Un gas ideal realiza el ciclo ABCD de la figura. Determine cuál de las
siguientes opciones es correcta.
(Nota: se considera trabajo positivo el realizado por el gas).
a) WBC=0, QBC>0, ΔUBC<0, WDA>0
b) WCD<0, QDA>0, ΔUAB>0, ΔUDA<0
c) QCD>0, ΔUCD<0, WCD=0, WBC=0
d) WAB>0, ΔUBC>0, QAB>0, QDA<0
e) ΔUBC>0, ΔUDA=0, WCD<0, QDA<0
P
D
C
A
B
V
3.
Un grupo de jóvenes se coloca en un bote y se dejan llevar por la corriente de un río con una profundidad de
siete metros. Sin que ellos lo sepan se aproxima una zona de menor profundidad. En esa zona, la profundidad del río
es de tan sólo un metro y medio. ¿Cuál será la nueva velocidad del bote si el ancho del río no cambia? (Nota: Se debe
asumir que la sección del río tiene la forma de un rectángulo)
a) 3,2 veces la velocidad inicial.
b) Falta saber la velocidad inicial.
c) 4,67 veces la velocidad inicial.
d) Falta saber el ancho del río.
e) 0,21 veces la velocidad inicial.
4.
Un jardinero aprieta el extremo de una manguera flexible para intentar producir un incremento en la distancia
a la que llega el chorro de agua con el que riega a las plantas. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
a) Al pasar el agua por un orificio de menor diámetro (por estar apretada la manguera) la velocidad aumenta
dando un mayor alcance al chorro.
b) Al pasar el agua por un orificio de menor diámetro (por estar apretada la manguera) la velocidad disminuye
dando en realidad un menor alcance al chorro.
c) Al pasar el agua por un orificio de menor diametro (por estar apretada la manguera) la velocidad no cambia.
d) Al pasar el agua por un orificio de menor diámetro (por estar apretada la manguera) la presión dentro del
fluído aumenta dando un mayor alcance al chorro.
e) Al pasar el agua por un orificio de menor diámetro (por estar apretada la manguera) la presión dentro del
fluído no cambia.
5.
Se quiere determinar el calor específico de cierto material utilizando un calorímetro. Para ello se introduce
una muestra de 40 g de dicho material en un recipiente aislado que contiene 100 ml de agua a 23º C. La muestra
inicialmente se encontraba a 50 º C. Luego de alcanzado el equilibro, el termómetro marca 24,1º C.
El calor específico del material es:
a) 0,054 cal/g ºC
b) 0,056 cal/g ºC
c) 0,106 cal/g ºC
d) 0,169 cal/g ºC
e) 0,214 cal/g ºC
6.
La antártida pierde 150 km3 de hielo al año. Estimar cuanta energía se requiere para que esto suceda.
Para ello considere solamente la transición de hielo a 0º C a agua líquida a 0º C.
a) 5,8 x 108 J
b) 7,2 x 108 J
c) 7,4 x 1013 J
d) 5,8 x 1017 J
e) 7,2 x 1017 J
7.
Un recipiente flotando en el espacio exterior contiene en su interior un gas ideal a presión atmosférica y a
0°C. Posee una válvula de seguridad que se abre si el gas ideal realiza sobre ella una fuerza mayor o igual a 100 N. El
área de la sección de esa válvula es de 8 cm2. ¿Qué temperatura deberá alcanzar el gas dentro del recipiente para que
la válvula se abra? Desprecie la dilatación del recipiente.
a) 39ºC
b) 71ºC
c) 64ºC
d) 99ºC
e) 15ºC
8.
En una botella de agua mineral gasificada el anhídrido carbónico (CO2) se encuentra disuelto en el agua hasta
que ésta es destapada. Esto se debe a que si el gas es sometido a una presión lo suficientemente alta, de alrededor de
1,8 atmósferas, el mismo se disuelve en el agua. Cuando la botella es abierta, la presión disminuye drásticamente, lo
cual genera la liberación del gas en forma de burbujas. Estime la profundidad a la que un buzo debería nadar para
abrir una botella de agua mineral gasificada sin que se liberen burbujas.
a) 4,7 m
b) 8,3 m
c) 15,4 m
d) 18,6 m
e) Más de mil metros
9.
Un barco que modelamos como un cuerpo metálico hueco de 46.000 toneladas alojando aire en su interior
(cuya masa despreciamos), flota en el agua con el 25% de su volumen sumergido. Suponiendo que entonces se
produce una rotura en la base que permite entrar un caudal de agua constante de 4 m3/s al interior del barco, ¿cuánto
tiempo tarda éste en quedar totalmente sumergido bajo el agua?
(Nota: podemos asumir que la entrada de agua es lo suficientemente gradual como para considerar al sistema en
equilibrio durante todo el proceso.)
a) alrededor de 13 horas
b) alrededor de 10 horas
c) alrededor de 3 horas
d) alrededor de 48 min
e) alrededor de 35 s
10.
Indique cual de estas afirmaciones es la correcta
La cocina de una casa, que se puede considerar como una habitación aislada térmicamente, se puede enfriar
dejando la puerta del refrigerador abierta.
b) Si un cuerpo (1) a temperatura T 1 se pone en contacto térmico con un cuerpo (2) a temperatura T2, siendo T2<
T1, el calor no puede fluir del cuerpo 2 al 1 porque viola la primera ley de la termodinámica.
c) Si en una habitación aislada las moléculas de aire pasan de ocupar todo el volumen a ocupar una sola mitad,
dejando la otra mitad vacía, se viola la primera ley de la termodinámica pero no la segunda.
d) Si en una habitación aislada las moléculas de aire pasan de ocupar todo el volumen a ocupar una sola mitad,
dejando la otra mitad vacía, se viola la segunda ley de la termodinámica pero no la primera.
e) Si en una habitación aislada las moléculas de aire pasan de ocupar todo el volumen a ocupar una sola mitad,
dejando la otra mitad vacía, se violan la primera y la segunda ley de la termodinámica.
a)