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• Nicolas Lezama Vasquez

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ESTUDIANDO PARA EL EXAMEN: PRACTICAS XVI-XVII-XVIII Determina la velocidad cuadrática media de una molécula de vapor de mercurio a 600K, cuya masa es 335X10-24 g. Se conoce que:

La Energía promedio por molécula de un gas ideal es igual a EC = 823,9 X 10–23 J, Halla la temperatura (en 0C) a la cual se encuentra el gas

Tenemos que:

Donde VC Es la velocidad cuadrática media

como:

despejando VC :

[email protected]

entonces:

sustituyendo en VC :

convirtiendo:

En un experimento con oxigeno a presión P = 100 Pa se determina que la velocidad cuadrática media de las moléculas es: m/s ¿Cuál es la densidad ( ) del gas? La presión, velocidad cuadrática media y la densidad están relacionadas por:

d= 10–1 m El intervalo de tiempo que tarda una molécula de oxígeno en recorrer la arista del cubo es igual a: pero sabemos que:

Sustituyendo

sustituyendo en Vrms :

Calculando el incremento de tiempo:

Se tiene oxigeno a 470C y 1 atm de presión, contenido en un recipiente cúbico de 10 cm de arista. ¿Cuánto tiempo tardará, una molécula típica, en recorrer la longitud de la arista del depósito? Masa molécula del oxigeno = 32 g/mol solución: Del dato: T = 470C + 243 = 320 K

[email protected]

El coeficiente de dilatación lineal de un metal es de 0,000015 0C-1 Si una barra de metal se calienta en 100 0C ¿En qué porcentaje aumenta su longitud? Solución:

Una barra de cobre ( = 1,7 x 10-5 0C-1) mide 8 m de largo a 10 0C. Si es calentada hasta 70 0C Hallar el aumento de longitud y la nueva longitud solución: Tenemos que:L= L0 (1 + T)

conocemos que:

remplazando datos:

[email protected] también:

aplicando regla de tres simple:

De donde:

Se desea colocar un anillo de 2 cm de radio interno sobre un tubo de 2,1 cm de radio externo si inicialmente el anillo está a 25 0C, ¿hasta qué temperatura, en 0C, se debe colocar para que ingrese justo sobre el tubo? El coeficiente de dilatación superficial del material del cual está hecho el anillo es 0,002 0C-1. solución: Tenemos que: L= L0 (1 + βT)

Determine el calor específico de una pieza metálica de 40 g de masa si para elevar su temperatura en 60 0C se requiere una cantidad de calor de 180 cal.

Solución: tenemos: sustituyendo:

Un perno de acero (c = 0,11 cal/g 0C) de 60 g se enfría hasta una temperatura de 22 0C, perdiendo 660 cal en el proceso. ¿Cuál es la temperatura inicial del perno? Solución:

Como el perno pierde calor (se enfría) entonces el es calor negativo como el calor específico es:

sustituyendo:

¿Qué calor se necesita para elevar de 30 0C hasta 150 0C la temperatura de un tanque de hierro de 20 Kg? El calor específico del hierro es de 0,11 cal/g 0C Solución: Calculando el calor específico:

sustituyendo:

¿Qué calor produce en el choque, una masa de barro de 2 kg que cae desde una altura de 2,5 m? g = 10 m/s2 Solución: Calculamos la Energía Potencial Inicial de la masa de barro

Calor suministrado a presión constante:

En el choque toda esta energía se convierte en calor

Se calienta un mol de gas oxigeno desde una temperatura de 200C y presión de 1 atm, hasta una temperatura de 1000C. Suponiendo que el gas oxígeno es ideal determina en J el calor que deberá suministrarse si durante el calentamiento se mantiene constante: a) el volumen, b) la presión. Solución:

Como el oxigeno es un gas diatómico entonces: i = 5 Además la capacidad calorífica molar a volumen constante:

La constante Universal de los gases ( R ) es:

Calor suministrado a volumen constante:

Se comprime adiabáticamente un mol de gas monoatómico; efectuando sobre éste un trabajo de 100 kJ. ¿En cuántos grados Kelvin aumentó la temperatura del gas? Solución: En un proceso adiabático no hay transferencia de calor por lo que la fuerza externa solo varía la temperatura del gas (aumenta el movimiento molecular) Si el gas presenta un proceso a volumen constante

igualando:

Como el gas es monoatómico: