jueves, 26 de abril de 2012
Serie 2, para entregar el día del examen
Como habrán visto, el maldito sistema del blogger ya no permite dar formato al texto en las entradas. Por lo tanto, voy a publicar una entrada para cada problema.
PROBLEMA 1:
En Ciudad Universitaria, se encuentra un sistema adiabático cilindro-pistón que contiene 6000 g de agua con 5% de humedad. Un calentador de inmersión de 1000 J/s opera dentro de él, durante 0.12 h a presión constante. Obtenga el volumen final en m3, considerando que la masa del pistón es despreciable.
V2 = 12.94 m3
martes, 10 de abril de 2012
Temas para exposición en clase
Deberán elegir uno los siguientes temas para hacer una exposición en clase, de forma individual o en pareja. El próximo viernes, en estricto orden alfabético, les preguntaré su elección, ya que no se valdrá repetir tema.
La exposición deberá durar 6 minutos como máximo, debe estar apoyada por una presentación powerpoint, donde se privilegien las imágenes sobre el texto.
La exposiciones iniciarán el próximo miércoles 18 de abril.
Los mejores trabajos tendrán un punto extra en el segundo parcial.
- Energía eólica (tipos , tamaños, capacidades de aerogeneradores)
- Energía geotérmica de pequeña escala
- Energía mareomotriz
- Energía solar lumínica
- Energía solar térmica
- Energía osmótica
- Vehículos híbridos (distintas configuraciones)
- Celdas de hidrógeno
- Biodiesel
- Gas natural
- Bioetanol
- Biogas
- Combustible de algas
- Energía nuclear (fisión)
- Energía nuclear (fusión)
- Cogeneración
- Autos eléctricos
- Plantas minihidráulicas y microhidráulicas
- Refrigeración por absorción
- Refrigeración por efecto Peltier
La exposición deberá durar 6 minutos como máximo, debe estar apoyada por una presentación powerpoint, donde se privilegien las imágenes sobre el texto.
La exposiciones iniciarán el próximo miércoles 18 de abril.
Los mejores trabajos tendrán un punto extra en el segundo parcial.
- Energía eólica (tipos , tamaños, capacidades de aerogeneradores)
- Energía geotérmica de pequeña escala
- Energía mareomotriz
- Energía solar lumínica
- Energía solar térmica
- Energía osmótica
- Vehículos híbridos (distintas configuraciones)
- Celdas de hidrógeno
- Biodiesel
- Gas natural
- Bioetanol
- Biogas
- Combustible de algas
- Energía nuclear (fisión)
- Energía nuclear (fusión)
- Cogeneración
- Autos eléctricos
- Plantas minihidráulicas y microhidráulicas
- Refrigeración por absorción
- Refrigeración por efecto Peltier
domingo, 11 de marzo de 2012
Serie 1: Otros tres problemas
Un resorte (k = 2 MN/m) es comprimido por una leva una distancia total de 1 cm desde el equilibrio. El resorte está hecho de un metal con una capacidad térmica de 4.2 kJ/K. La temperatura inicial es de 20ºC. ¿Cuál será la temperatura final del resorte después de 1000 oscilaciones? (No se disipa calor al ambiente).
Tf = 43.81ºC
Un sistema cerrado realiza un ciclo de tres procesos separados. Durante el primer proceso, 8 kJ de calor son transferidos al sistema y éste realiza 2 kJ de trabajo. El segundo proceso es adiabático. En el último proceso, se realizan 3 kJ de trabajo sobre el sistema y éste disminuye 2 kJ su energía total. Determine la variación total de energía del sistema en los primeros dos procesos; el calor transferido en el último proceso y el trabajo para el segundo proceso.
(No se dan las respuestas para este problema)
Un dispositivo cilindro-pistón tiene un diámetro interior de 13 cm. Cuando la altura interior del cilindro es de 34 cm, la presión del gas que esté dentro de él es de 1.01325 bar. Si la presión es inversamente proporcional al volumen, calcule el trabajo necesario para que la altura interior disminuya hasta 12.6 cm.
W = 453.91 J
Tf = 43.81ºC
Un sistema cerrado realiza un ciclo de tres procesos separados. Durante el primer proceso, 8 kJ de calor son transferidos al sistema y éste realiza 2 kJ de trabajo. El segundo proceso es adiabático. En el último proceso, se realizan 3 kJ de trabajo sobre el sistema y éste disminuye 2 kJ su energía total. Determine la variación total de energía del sistema en los primeros dos procesos; el calor transferido en el último proceso y el trabajo para el segundo proceso.
(No se dan las respuestas para este problema)
Un dispositivo cilindro-pistón tiene un diámetro interior de 13 cm. Cuando la altura interior del cilindro es de 34 cm, la presión del gas que esté dentro de él es de 1.01325 bar. Si la presión es inversamente proporcional al volumen, calcule el trabajo necesario para que la altura interior disminuya hasta 12.6 cm.
W = 453.91 J
martes, 28 de febrero de 2012
Serie
La entrega de la solución de estos problemas, más otros que se publicarán posteriormente, contará como un punto extra sobre el primer examen parcial.
Las respuestas están al final de cada problema.
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 relativa = 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
Las respuestas están al final de cada problema.
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 relativa = 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
viernes, 6 de enero de 2012
domingo, 11 de diciembre de 2011
domingo, 4 de diciembre de 2011
Calificaciones finales
Como pueden ver, no tengo aún las calificaciones de laboratorio. A la calificación final de esta lista, súmenle su calificación de laboratorio dividida entre 10.
Si tienen menos de 6.0, nos vemos en el final.
Si su calificación de laboratorio no es aprobatoria, nos vemos el semestre entrante.
Si tienen menos de 6.0, nos vemos en el final.
Si su calificación de laboratorio no es aprobatoria, nos vemos el semestre entrante.
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