1.
A) ¿Qué condición debe de haber entre
dos cuerpos para que exista un trasvase de energía en forma de calor de uno a
otro?
B) ¿Por qué está mal dicho desde el
punto de vista de la Física la frase “Tengo mucho calor”?
A) Los dos cuerpos deben de estar
a distinta temperatura.
B) El calor no se “tiene”. El
calor es energía transferida de un cuerpo a otro. Sólo se puede poseer energía
cinética o potencial.
2. Existen dos tipos de unidades de temperatura: ¿Cuáles son? ¿Qué es
el cero absoluto de temperatura?
Los dos tipos son las correspondientes a las escalas
experimentales y teóricas. EL cero absoluto de temperaturas se corresponde con
la escala teórica, momento en el cual el movimiento de las moléculas no existe.
3.
Descargamos un camión de sacos de
cemento, y los subimos hasta la segunda planta del Instituto. Los podemos subir
por las escaleras a mano, o por medio de un montacargas por la fachada. ¿Quién
hace más trabajo al subirlos, la persona a mano o el montacargas? ¿Por qué el
montacargas lo haría en menos tiempo?
El trabajo que hacen es el mismo, porque el trabajo realizado será
igual a la variación de energía potencial, y como subimos en ambos casos desde
el mismo nivel hasta la segunda planta, esta es la misma. Sin embargo la
potencia del montacargas es mayor, por lo que podrá hacer el trabajo en menor
tiempo.
4.
Cuando a un cuerpo le cedemos una
cantidad FIJA de energía en forma de calor, este sube su temperatura. Este
cambio de la temperatura depende de …
a.
La masa del cuerpo.
b.
El material del cuerpo.
c.
El tiempo de calefacción.
JUSTIFICA TU
RESPUESTA HACIENDO USO DE LEYES FÍSICAS
Teniendo
en cuenta que cuando a un cuerpo le damos calor y el efecto es un aumento de
temperatura, la ecuación que liga los dos cambios es Q=m·Ce·(Tf-T0).
Siendo m la masa, Ce el calor específico, y T las temperaturas final e inicial.
Por
tanto los factores (a) y (b) intervienen en los cambios, pero el tiempo no.
5.
¿Qué condiciones deben de ocurrir para
que el trabajo ejercido por una fuerza no sea cero?
Como el trabajo
ejercido por una fuerza, W, depende de la fuerza aplicada, del desplazamiento
producido por la aplicación de la fuerza, y el ángulo que hay entre la
dirección de la fuerza y el desplazamiento producido, según la ecuación:
W=F·Desplaz·cos(ángulo)
El W es cero
cuando cualquiera de los tres factores multiplicadores vale cero. Es decir,
cuando no hay fuerza con F=0N, cuando no se produce desplazamiento, desplaz=0m,
y cuando el coseno del ángulo vale cero, que eso ocurre cuando el ángulo entre
el desplazamiento y la fuerza aplicada es 90º.
6.
Al calentar dos cuerpos de la misma
masa con una misma cantidad de calor, uno sube su temperatura 35ºC, y otro sube
su temperatura 125ºC. ¿Por qué puede haber ocurrido esta diferencia?
Puede
haber ocurrido porque al ser materiales diferentes, su calor específico es
distinto, si nos fijamos en la respuesta al ejercicio 4 de este examen, al
despejar el aumento de temperatura:
(Tf-T0)=Q/mCe
Por
tanto si el Ce es bajo, para una misma cantidad de masa y calor, el cuerpo
adquirirá un mayor aumento de temperatura que aquel que tiene el Ce alto.
Para
el primer y tercer tramo de la gráfica, Q=m·Ce·(Tf-T0),
corresponde a un aumento de temperatura al proporcionar calor al objeto. En el
segundo tramo hay un cambio de estado, y se corresponde con la expresión del
calor latente, con L como calor de fusión o vaporización:
Q=m·L
8. Si un cuerpo se calienta, sufre una
dilatación y aumenta su tamaño. ¿Qué ocurre en los líquidos, que aparentemente
reducen su volumen al aumentar su temperatura?
La dilatación
aparente de los líquidos se origina por la dilatación que también sufre el
recipiente que los contiene, esta dilatación hace que el líquido aparentemente
reduzca su volumen.
9. ¿Qué diferencia hay en el
funcionamiento de un motor diésel y un motor de gasolina?
En
un motor de gasolina, la explosión de la mezcla gasolina aire se produce por la
chispa que genera la bujía. En cambio en el diésel, la explosión se produce por
aumento de presión.
10.
¿Cuál
de las siguientes afirmaciones es falsa y sobre todo POR QUÉ?
·
Una
máquina ha quemado un combustible obteniendo 2000 Julios, y con esa energía ha
hecho un trabajo de 3000 Julios.
·
Una
máquina ha recogido energía en forma de calor por valor de 4000 Julios y lo ha
empleado en mover un vehículo gastando 4000 Julios en forma de trabajo.
·
Una
máquina emplea 175 Julios de calor para ejercer un trabajo de 25 Julios.
En la primera, se
incumple el principio de conservación de la energía, recordemos que la energía
ni se crea ni se destruye. Por tanto de 2000 Julios de energía no se pueden
obtener 3000.
En el segundo
caso, es imposible que una cantidad de calor se transforme en una cantidad
equivalente de trabajo.
La tercera es la
única posible.
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