Serie de Ejercicios

Se lleva a cabo el siguiente experimento en C.U.: un cilindro de vidrio con masa de 14 g se introduce en un recipiente con agua a 25°C y 1.003 cm3/g, permitiendo que flote libremente en el líquido y asegurándose que permanezca en posición vertical. Si la celda se introduce 10.5 cm en el agua, calcule el perímetro de la celda en m.
Perímetro = 0.041 m

En la escala de temperatura de Réaumur el punto de hielo es 0, y el punto de vapor es 80. ¿Cuál es la temperatura de cero absoluto en °Ré?
T = -218.5 °Ré

Un tanque cilíndrico de radio igual a 0.2 m contiene 4 L de agua y 2 L de gasolina (densidad rel. = 0.68). Determine el volumen que produzca la misma presión en el fondo del recipiente si sólo estuviese lleno de gasolina.
V = 7.882 L

Se utiliza un calefactor de 1 kW para calentar el aire en un recinto cónico de 3 m de radio y 5 m de altura, desde una temperatura ambiente de 25°C hasta la temperatura normal del cuerpo humano (37°C). Si el recinto es adiabático, ¿cuánto tiempo le tomará calentarse? Considere para el aire c = 0.7291 J/kg K, densidad = 1 kg/m3.
t = 6.87 min

Un tubo capilar de 1 m de largo está cerrado por ambos lados. El tubo contiene 2 columnas de aire separadas por una columna de mercurio de 0.2 m de largo. Con el tubo en posición horizontal, ambas columnas de aire son de 0.4 m de largo, pero con el tubo en posición vertical, la columna superior de aire es de 0.5 m de largo y la inferior es de 0.3 m de largo. ¿Cuál es la presión del aire en el tubo capilar cuando el tubo está en posición horizontal? Suponga que el aire sigue la relación P V = cte. Considere densidad Hg = 13590 kg/m3 y g = 9.78 m/s2.
P = 49,841 Pa

Se mezclan 2 dm3 de agua a 25°C con un líquido desconocido. Resultan 4.8 dm3 de una mezcla con una masa de 4 kg. Calcule la densidad del líquido desconocido.
densidad = 716.4 kg/m3

En un tanque vertical de almacenamiento de aceite (densidad relativa = 0.8), cuya capacidad es de 70 m3, con 4 m de diámetro, se tiene a 0.2 m del fondo una tapa de 0.1 m de diámetro. El esfuerzo de ruptura de los tornillos que sujetan la tapa es de 1800 kPa. Calcule el número necesario de tornillos para que la tapa no se abra. Considere que el diámetro de cada tornillo es de 6.35 mm y que la presión de ruptura de la tapa se registra en su centro. El tanque está en el D.F.
N = 6 tornillos

Un bloque de 1 kg de cobre a 20°C se deja caer en un recipiente adiabático que contiene nitrógeno líquido a 77 K. ¿Cuántos litros de nitrógeno se evaporan durante el tiempo que le toma al cobre alcanzar 77 K? Tome para el nitrógno c = 0.21 cal/g °C, calor latente de ebullición = 48 cal/g, densidad = 0.8 g/cm3; y para el cobre c = 9.24x10-2 cal/g°C.
V = 0.52 L

En un recipiente adiabático se mezclan 100 g de líquido a 50 °C con 200 g de una mezcla de fases líquido-vapor (el 40% de la masa corresponde al vapor). ¿Cuánto sólido a 0°C se debe añadir para que en el equilibrio se tenga el triple de líquido que de sólido?
Tfus = 4.3 °C, Tebu = 112.9 °C, c sól = 0.3 cal/g°C, c líq = 0.8 cal/g°C
l fus = 56.2 cal/g, l ebu = 210 cal/g
m sól = 967.9 g

Un cilindro con émbolo de 50 cm de diámetro se encuentra en posición vertical a nivel del mar. Se tiene un gas en su interior y la masa del émbolo es de 20 kg. En un día caluroso, el émbolo se desplaza 1 m al recibir 53 kJ de calor por radiación solar. ¿Cuál es el cambio en la energía interna del gas?
Delta U = 32.91 kJ