UAM-I Fluidos y Calos. Trimestre 14

UAM-I
Fluidos y Calos. Trimestre 14-I
Tarea 7
Fecha de entrega: jueves 27de febrero.
Problemas
1. (2 puntos) Un recipiente para cocinar sobre
un quemador con su flama baja contiene 10.0
kg de agua y una masa desconocida de hielo
en equilibrio a 0ºC en el tiempo t = 0. La
temperatura de la mezcla se mide en varios
tiempos y el resultado se grafica en la figura
de la derecha. Durante los primeros 50
minutos la mezcla permanece en 0ºC. Entre
el minuto 50 y el 60, la temperatura aumenta
a 2.0ºC. Ignore la capacidad calorífica del
recipiente y determine la masa inicial del
hielo.
2. (2 puntos) Una barra de aluminio de 0.50 m de largo y un área de sección
transversal de 2.5 cm2 se introduce en un recipiente aislado térmicamente que
contiene helio líquido a 4.2 K. L barra está inicialmente a 300 K. a) Si una mitad de
la barra se introduce en el helio, ¿cuántos litros de helio hervirán durante el tiempo
en que la mitad introducida se enfríe a 4.2 K? (Suponga que la mitad superior no
se enfría.) b) Si la parte superior de la barra se mantiene a 300 K, ¿cuál es la
tasas de ebullición aproximada del helioi líquido después de que la mitad inferior
ha llegado a 4.2 K (El aluminio tiene una conductividad térmica de 31 J/s cm K a
4.2 K, un calor específico de 0.21 cal/g ºC y una densidad de 2.7 g / cm 3. La
temperatura de ebullición del helio es de 4.2 K, mientras que su calor de
vaporización es de 2.09 X 104 J/ kg
3. (2 puntos) Encuentre la velocidad rms de moléculas de nitrógeno en condiciones
estándar, 0.0ºC y 1.00 atm de presión. Recuerde que 1 mol de cualquier gas
ocupa un volumen de 22.4 litros en condiciones estándar.
4. (2 puntos) Un globo aerostático de investigación a grandes alturas contiene gas
helio. A su altura máxima de 20.0 km, la temperatura exterior es de – 50.0 ºC y la
presión se ha reducido a 1/19 atm. El volumen del globo en este punto es de 800
m3. Suponiendo que el helio tiene la misma temperatura que la atmósfera
circundante, encuentre el número de moles de helio en el globo.
Preguntas
1. (1 punto) ¿De dónde proviene el factor 232 en la ecuación vrcm = √(v2)pro = √(3p/ρ)?
a) Es una aproximación de π.
b) Se obtiene al comparar las unidades de presión y de densidad.
c) Se relaciona con el número de dimensiones espaciales.
d) Se obtiene al integrar v2 para calcular el promedio.
2. (1 punto) Al lavar un auto en un día frío sabes que
a) El agua caliente se congela más rápidamente que el agua fría.
b) El agua caliente se congela más rápidamente que el agua tibia.
c) El agua caliente se congela con la misma facilidad que el agua fría.
d) El agua caliente se congela con la misma facilidad que el agua tibia.
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