FISICA
Alumno: Jesus Vazquez Chavez
Unidad 7 : Resolucion de Ejercicios
Docente: Juan Chavez Panduro
Fecha de entrega : 20 de febrero del 2021
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Fisica Ejercicios Actividad 7, Ejercicios de Física
Fisica Ejercicios Actividad 7
Tipo: Ejercicios
2020/2021
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FISICA
Alumno: Jesus Vazquez Chavez
Unidad 7 : Resolucion de Ejercicios
Docente : Juan Chavez Panduro
Fecha de entrega : 20 de febrero del 2021
RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS- TERMODINÁMICA
Ejercicio 1. Expansión térmica Una abrazadera circular de acero debe ajustar fuertemente alrededor de un tubo delgado de aluminio. El radio externo del tubo de aluminio es de 2. 540 𝑐𝑚 a 20℃. El radio interno de la abrazadera de acero es de 2. 495 𝑐𝑚 a 20℃. a) ¿A qué temperatura debe calentarse la abrazadera de acero para que ajuste perfectamente sobre el tubo de aluminio, suponiendo que la temperatura del aluminio permanece constante? b) ¿A qué temperatura debe enfriarse el tubo de aluminio para que ajuste perfectamente en el interior de la abrazadera de acero, suponiendo que la temperatura del acero permanece constante? αacero = 1110⁻⁶/°C αaluminio = 2410⁻⁶/°C La ecuacion de Dilatacion Superficial para calcular la temperatura para cada condicion es: A = Ao (1 + 2αΔT) a) Dilatacion de la abrazadera π(2.540cm)² = π(2.495cm)²(1 + 21110⁻⁶/°CTf - 21110⁻⁶/°C20°C) π(2.540cm)²/π(2.495cm)² - 1 + 21110⁻⁶/°C20°C = 21110⁻⁶/°CTf Tf = 0.0368374/21110⁻⁶/°C Tf = 1674.42°C b) Dilatacion de la tuberia π(2.495cm)² = π(2.540cm)²(1 + 22410⁻⁶/°CTf - 22410⁻⁶/°C20°C) π(2.495cm)²/π(2.540cm)² - 1 + 22410⁻⁶/°C20°C = 22410⁻⁶/°CTf Tf = - 711.64°C
Qagua = 6.2kg3900J/kgK (300K - 293K) d) Qagua = 169.26 kJ Ejercicios 3. Cambio de fase Se desea fundir una barra de plata de 1. 2 𝑘𝑔. La temperatura inicial es de 20℃ y la temperatura final de 1 000℃. La temperatura de fusión es de 961 .8℃. El calor específico de la plata es 236 𝐽/𝑘𝑔 ∙ 𝐾, su calor latente de fusión de 105 𝑘𝐽/𝑘𝑔. a) Determina el calor necesario para elevar la temperatura de la barra de plata desde 20℃ hasta su punto de fusión. b) ¿Cuánto calor se requiere para fundir la barra de plata? c) Determina el calor necesario para elevar la temperatura de la plata líquida desde su punto de fusión hasta la temperatura final de 1 000℃. d) ¿Cuánto calor se requirió en todo el proceso? Cantidad de calor : Q = mCeΔT Datos: m = 1,2kg a g= 1200g Ce = 236 J/kg.K a Cal/g C= 0,056367 Cal/g C Cl 105 kJ/kg a Cal/g= 25,0956 cal/g a) El calor necesario para elevar la temperatura de la barra de plata desde 20℃ hasta su punto de fusión. Q= 1200g (0,056367 Cal/g C) (961,8 °C - 20 °C) Q= 63.703,73 Calorías b) ¿Cuánto calor se requiere para fundir la barra de plata? Q= Masa* Calor latente de fusión Q= 1200g * 25.0956 Cal/g Q= 30.114,72 Calorías Qt= 30.114,72 Calorías + 63.703,73Calorías Qt= 93.818,45 Calorías
c) El calor necesario para elevar la temperatura de la plata líquida desde su punto de fusión hasta la temperatura final de 1 000℃ Q= 1200kg * (0,056367 Cal/g C) * (1000 C - 961,8 C) Q= 2583, 86 Calorías d) ¿Cuánto calor se requirió en todo el proceso? Qt= 2583,86 Calorías + 93.818,45Calorías Qt= 96402,31 Calorías