martes, 11 de junio de 2019

SOLUCIÓN EXAMEN ENERGIA Y ELECTRICIDAD 3ESO A 1819


EXAMEN 1

1. Haz el siguiente cambio de unidades: 23 Julios a calorías, y 54 calorías a julios.

2. Existe otra forma de energía que no se puede poseer, pero si pasar de un cuerpo a otro, es la conocida como calor. ¿Es la temperatura lo mismo que el calor? ¿Con qué está relacionada la temperatura a nivel microscópico?



El factor de conversión de calorías a julios es 1cal=4,18 Jul.

23Jul·(1cal/4,18Jul)=5.5 cal                         54 cal·4,18Jul/1 cal=12.91 cal

No es los mismo temperatura que calor, calor es la forma de energía que se transfiere cuando dos cuerpos en contacto térmico se encuentran a diferente temperatura. La temperatura es una forma de medir la velocidad media del movimiento de las moléculas de las sustancias.



3. Hay dos tipos de energía que se puede “almacenar”, ¿Cuáles son y con qué situación física están relacionadas, en otras palabras cómo tiene que “estar” un cuerpo para poseer cada tipo de energía?

Son la energía cinética, asociada al movimiento de los cuerpos, y la energía potencial, asociada a la posición que guarden, (en el caso de la gravedad, estaría relacionada con la altura que tengan sobre el suelo)

4. Describe como es la transmisión de energía calorífica entre dos cuerpos en contacto térmico conocida por conducción.

Propia de cuerpos sólidos, el calor se transmite de una partícula a la siguiente debida al aumento de la velocidad de vibración de una de ellas, que hace que obligue a la que esté junto a ella a moverse. Y así sucesivamente, se va transmitiendo el movimiento de agitación térmica de una a otra.



5. Indica cómo y cuándo es posible que se produzcan las siguientes situaciones al mezclar café caliente a 60ºC con leche fría a 10ºC.

a. La mezcla resultante termina a 70ºC.

b. La mezcla resultante termina a 20ºC.

c. La mezcla resultante termina a 50ºC.



LA temperatura de equilibrio a la que resultará la mezcla será intermedia entre las dos de comienzo. Por tanto la opción (a) es imposible. Para conseguir la opción (b) debemos poner más leche fría que café caliente, y para el último caso debemos hacer lo contrario.

6. Describe el funcionamiento de la energía eólica, cómo es su aprovechamiento y cuáles son las dificultades que nos encontramos para su disfrute.



LA energía cinética del viento, (un objeto aunque sea gaseosos, en movimiento), es captada y transferida a las palas del molino, que se ponen a girar. Al girar las palas, estas tienen por medio de engranajes, una conexión con un generador que hace que de vueltas la bobina de cobre, (o los imanes,según el modelo de generador), y que se produzca una corriente eléctrica.

Como gran ventaja, su limpieza y además es una fuente inagotable. Sin embargo el impacto paisajístico, y su impredecibilidad, limitan su aprovechamiento.

7. Un elemento conductor transporta a su través cargas eléctricas de forma tal que cada 3 segundos le atraviesan 5 trillones de electrones, (carga del electrón 1’6·10-19C. Calcula la intensidad de la corriente eléctrica.

¿Qué magnitud física está relacionada con los obstáculos que tienen que sortear los electrones en el conductor?

Comencemos por la última cuestión, la respuesta no es otra cosa que la resistencia del conductor.

En cuanto a los cálculos numéricos, debemos saber que la I=Q/t, y que debemos conocer la carga total que pasa por el conductor. Sabemos que son 5 trillones de electrones, y que cada uno transporta una carga 1’6·10-19C. Por tanto:

Q=N·q=5·1018·1’6·10-19C=0’9C

I=Q/t=0’9C/3s=0’3 Amperios.

8. Un circuito tiene un generador de 20 voltios, consta de una resistencia de 1000 ohmios. ¿Qué diferencia de potencial hay en la resistencia? ¿Qué intensidad de corriente la atraviesa? Dibuja el circuito, incluyendo un polímetro para medir el voltaje de la resistencia.

Al haber una única resistencia, la diferencia de potencial en la resistencia será la del generador, es decir 20V. Aplicamos la Ley de Ohm para calcular lo que nos piden:

V=I·R

I=V/R=20V/1000Ω=0.02Amperios

9. ¿Cuántos tipos de resistencias hay? Cítalas y descríbelas brevemente.

En la pizarra hay una resistencia junto con la clave, ¿qué valor tiene la resistencia?

Hay cuatro resistencias tipo: fijas, (con un valor constante de la resistencia), variables, (que puede ser cambiado a voluntad su valor), dependiente de la temeperatura, (el valor de la resistencia dependerá de la temperatura de esta), y dependiente de la luz, (lo mismo que antes pero dependientes de la intensidad de luz que incide sobre la resistencia)

10. Trajimos a clase un generador didáctico, de forma que lo giramos y observábamos como el polímetro marcaba una señal en la pantalla. ¿Qué elementos o partes formaban parte del generador? ¿Qué tipo de corriente generaba?

En clase avisamos que nos conformábamos con citar que tenía tres partes: unos imanes, una armadura de hierro, y una bobina de cobre giratoria. LA corriente que producía era alterna.



EXAMEN 2



1. ¿Qué características tiene la energía que permiten describirla?

2. Existe otra forma de energía que no se puede poseer, pero si pasar de un cuerpo a otro, es la conocida como calor. ¿Es la temperatura lo mismo que el calor? ¿Con qué está relacionada la temperatura a nivel microscópico?
En la parte superior, tendría potencial, ya que está situado a una cierta altura sobre el suelo. En la parte inferior, tendrá cinética, que es cuando el patinador se mueve a una determinada velocidad.
4. Describe como es la transmisión de energía calorífica entre el radiador y el entorno de una estancia o habitación.
Se produce por convección, el radiador calienta el aire que está junto a él, de forma que se dilata el aire, pierde densidad, y por tanto asciende hacia el techo. El espacio que ha dejado es ocupado por más aire, pero frío.
Una vez en el techo, se va enfriando, y vuelve a aumentar su densidad, entonces desciende hacia el suelo, y poco a poco se dirigirá hacia el radiador, dónde volverá a ser calentado y empezará de nuevo el ciclo.
5. Indica cómo y cuándo es posible que se produzcan las siguientes situaciones al mezclar sopa caliente a 50ºC y agua fría de la nevera a 5ºC
a. La mezcla resultante termina a 70ºC.
b. La mezcla resultante termina a 20ºC.
c. La mezcla resultante termina a 0ºC.
LA temperatura de equilibrio a la que resultará la mezcla será intermedia entre las dos de comienzo. Por tanto la opción (a) es imposible, y lo mismo la (c ). Para conseguir la opción (b) debemos poner más agua fría que caliente.
6. Describe el funcionamiento de la energía solar, cómo es su aprovechamiento y cuáles son las dificultades que nos encontramos para su disfrute.
Hay dos tipos de aprovechamiento de la energía solar, uno es el directo, de forma que directamente los rayos solares se transforman en energía eléctrica en unos paneles solares. Otra forma de aprovechamiento indirecto consiste en aprovechar los rayos solares para calentar un líquido dentro de un tubo, de forma que luego al enfriarse podamos aprovecharlo para producir energía eléctrica o en un circuito de calefacción doméstica.
Como defectos, al obvio de que no siempre luce el Sol, hay que añadir el bajo rendimiento de estas instalaciones y la elevada superficie de captación que necesitan. Las ventajas son evidentes: baja contaminación, y flujo casi eterno de energía.

7. Un elemento conductor transporta a su través cargas eléctricas de forma tal que cada 8 segundos le atraviesan 9 trillones de electrones, (carga del electrón 1’6·10-19C. Calcula la intensidad de la corriente eléctrica.
¿Qué magnitud física está relacionada con los obstáculos que tienen que sortear los electrones en el conductor?
Básicamente se ha hecho en el examen 1, únicamente cambian los números:
En cuanto a los cálculos numéricos, debemos saber que la I=Q/t, y que debemos conocer la carga total que pasa por el conductor. Sabemos que son 9 trillones de electrones, y que cada uno transporta una carga 1’6·10-19C. Por tanto:
Q=N·q=9·1018·1’6·10-19C=1,44C
I=Q/t=1,44C/8s=0’18 Amperios.

8. Un circuito tiene un generador de 80 voltios, consta de una resistencia desconocida. ¿Qué diferencia de potencial hay en la resistencia? ¿Qué valor tiene la resistencia si sabemos que la atraviesa 1,2 A? Dibuja el circuito, incluyendo un polímetro para medir la intensidad de corriente de la resistencia.
Al haber una única resistencia, la diferencia de potencial en la resistencia será la del generador, es decir 80V. Aplicamos la Ley de Ohm para calcular lo que nos piden:
V=I·R
R=V/I=80V/1.2A=66.67Ω

9. ¿Cuántos tipos de resistencias hay? Cítalas y descríbelas brevemente.
En la pizarra hay una resistencia junto con la clave, ¿qué valor tiene la resistencia?
Ya contestado en examen 1
10. Trajimos a clase un generador didáctico, de forma que lo giramos y observamos como el polímetro marcaba una señal en la pantalla. ¿Qué elementos o partes formaban parte del generador? ¿Qué tipo de corriente generaba?
Ver examen 1


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