3. Ejercicios Primera Ley de La Termodinamica

EJERCICIOS: CLASE Y TRABAJO 1. Un vaquero dispara una bala de plata de 2,0 g de masa con una velocidad de orificio de 20

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EJERCICIOS: CLASE Y TRABAJO 1. Un vaquero dispara una bala de plata de 2,0 g de masa con una velocidad de orificio de 200 m/s contra una pared de madera de pino de una cantina. Suponga que toda la energía interna generada por el impacto se queda con la bala. ¿Cuál es el cambio de temperatura de la bala? 2. Un calorímetro de aluminio, con una masa de 100𝑔, contiene 250𝑔 de agua. El calorímetro y el agua están en equilibrio térmico a 10,0℃. Dos bloques metálicos se colocan en el agua. Unos es un trozo de cobre de 50,0𝑔 a una temperatura de 80,0℃ y el otro bloque tiene una masa de 70,0𝑔 y esta originalmente está a una temperatura de 100,0℃. Todo el sistema se estabiliza a una temperatura final de 20,0℃. (a) Determine el calor específico de la muestra desconocida. (b) Con los datos de la tabla ¿puede hacer una identificación positiva del material desconocido? ¿Puede identificar un material posible? Explique su respuesta. 3. ¿Qué masa de vapor inicialmente a 130,0℃ se necesita para calentar de 20,0℃ a 50,0℃ 200,0𝑔 de agua en un recipiente de vidrio de 100,0𝑔? 4. ¿Cuánta energía se requiere para cambiar un cubo de hielo de 40.0 g de hielo a -10.0°C a vapor a 150°C? 5. Calcule el trabajo realizado por 1,0𝑚𝑜𝑙 de un gas ideal que se mantiene a 0,0℃ durante una expansión de 3,0 litros a 10,0 litros. 6. Una muestra de gas ideal se expande al doble de su volumen original de 1,0𝑚3 en un proceso cuasiestatico para el cual 𝑃 = 𝛼𝑉 2 , con 𝛼 = 5.0 𝑎𝑡𝑚⁄𝑚6 , como se muestra en la figura.¿ cuanto trabajo fue hecho por el gas en expansión?

7. Un gramo de agua ocupa un volumen de 1,00𝑐𝑚3 a presión atmosférica. Cuando esta cantidad de agua hierve, se convierte en 1671𝑐𝑚3 de vapor. Calcule el cambio en la energía interna para este proceso

8. Un gas se comprime a presión constante de 0.800 atm de 9.00 L a 2.00 L. En el proceso salen 400 J de energía de gas por calor, a) ¿Cuál es el trabajo efectuado por el gas? b) ¿Cuál es el cambio en su energía interna? 9. Un estudiante desnudo está en un cuarto a 20,0℃. Si la temperatura de la piel del estudiante está a 37,0℃, ¿Cuánto calor se pierde de su cuerpo en 10 𝑚𝑖𝑛, suponiendo que la emisividad de la piel es 0,90 y el área de la superficie del estudiante es 1,5𝑚2 10. Dos barras de la misma longitud pero de diferente materiales y áreas de sección transversal se ponen una al lado de la otra, como en la figura. Determine la tasa de flujo de calor en términos de la conductividad térmica, y el área de cada barra. Generalice esto a varias barras