1. En la Ciudad de México se tiene un tanque cilíndrico lleno con

a) PE PF 2g zEzF ; PRINCIPIOS DE TERMODINÁMICA Y ELECTROMAGNETISMO
PRIMER EXAMEN PARCIAL
PROFR. RIGEL GÁMEZ LEAL
SEMESTRE 2015 – 1
INSTRUCCIONES:
b) Paire PE 1g zairezE ; Paire = PE1g zazE ;
apellido materno
nombre(s)
a) La cantidad de volumen de cada fluido, en litros.
b) La presión que ejercen los fluidos contenidos en el tanque en el fondo del mismo.
V
V ;V
V
0.18 m … . . 1
a V
m
,m ρV;m
m
m ,ρ V
ρ V
V
kg
1600V
720V
900
0.18m ,1600V
m
ρ V
720V
162 kg … . . 2
0.03682m ,V
b P
A
F
A
1
π d
4
W
, W
A
1
π 0.5m
4
0.1432m ;
mg
162kg
9.78
0.1963m ; P
.
m
1584.36N
s
1584.36N
0.1963m
 ,
. 
.
2. En un tanque, cerrado herméticamente, se tienen dos líquidos inmiscibles y aire. En la parte
superior del recipiente está conectado un vacuómetro cuya lectura es 20 [kPa]. Si la
aceleración gravitatoria del lugar es 9.8 [m/s2] y la presión absoluta en el fondo del tanque es
PF = 73 700 [Pa], determine:
3. Un calorímetro, de capacidad térmica específica despreciable, contiene 100 [g] de agua a 20
[°C]. ¿Qué cantidad de vapor de agua a 100 [°C] se requiere inicialmente para que quede, al
final del proceso, la misma cantidad de agua líquida que de vapor? Considere que el
experimento se realiza a nivel del mar.
TiL 20 °C ,
mL 100 g masadeaguaoriginalmentelíquidaa20 °C ,
comosedeseaquequedeunamezcladelíquidoyvapor:Teq 100 °C ;
considerandoelcontenidodelcalorímetrodentrodefronterasadiabáticas:
1 = 850 [kg/m3]
2 = 103 [kg/m3]
1 = 15 [cm]
2 = 25 [cm]
QL Qv 0,
mLcL TebTiL mvceb 0,
dondemvc masadevaporquesecondensa;
mLcL TebTiL mvceb;
mvc . /
°
/
mL cL Teb ‐TiL
mvc °
λeb
,
0.014844 kg 14.844 g mLfinal mL mvc 100 14.844 g 114.844 g ,
comomvaporfinal mLfinal,entoncesmvaporfinal 114.844 g ,finalmente:
mvapor mvaporfinal mvc 114.844 14.844 g 129.688 g a) La presión absoluta en la interfaz de los dos
líquidos, es decir, en el punto E.
b) La presión atmosférica del lugar donde está
colocado el tanque.
;
Patm = Pabs a Pvacaire Pabsa Lvac 70 kPa  20 kPa 90 kPa
Resolviendo las ecuaciones simultáneas (1) y (2), tenemos:
V
Pabs aire = Patm Pvacaire
Paire = 70 000 [Pa] ;
1. En la Ciudad de México se tiene un tanque cilíndrico lleno con una mezcla de dos sustancias
cuyas densidades son 1 = 1600 [kg/m3] y 2 = 720 [kg/m3]; se sabe que el tanque tiene un
diámetro de 50 [cm] y un volumen de 180 [dm3]. Considerando que la densidad resultante de
la mezcla es 900 [kg/m3], determine:
ρ
zF 0,
Paire = (71 250 [Pa] )  850 kg/m3 9.8 m/s2 0.4 m  0.25 m
RESOLUCIÓN
apellido paterno
PE = (73 700 [Pa] ) 103 kg/m3 9.8 m/s2 0.25 m 0 71250 Pa El tiempo máximo de resolución es 2 horas.
Cada problema tiene un valor de 25 puntos.
Sea claro y ordenado en la resolución del examen.
Nombre del alumno (a)
PE = PF2g zEzF ;