Tres lentes delgadas convergentes de 10 dioptrías cada una están alineadas sobre un eje común y dispuestas de tal modo que el foco imagen de una coincide con el foco objeto de la siguiente. Hallar la situación final de la imagen de un pequeño objeto situado 1 m a la izquierda de la primera lente. Problema de Óptica geométrica.
Un termómetro de resistencia de platino permite realizar determinaciones precisas de temperatura a partir de la medida de la resistencia eléctrica R del termómetro y de la relación temperatura-resistencia. Cuando la temperatura t viene dada en la escala Celsius, esta relación termométrica se conoce como ecuación de Callendar-Van Dusen y toma la forma: donde: es la denominada temperatura del platino y Rh y Rv son, respectivamente, los valores de R en los puntos de hielo (0 oC) y de vapor de agua (100 oC). Las constantes δ y β son características del platino y están relacionadas con el comportamiento no lineal de la variación de R con t; si δ y β fueran nulas, la variación sería lineal y la temperatura del platino coincidiría con la temperatura Celsius. Considerando un termómetro para el que Rh=24.236 Ω y Rv=34.452 Ω, se pide: a) determinar las constantes δ y β teniendo en cuenta que en los puntos de ebullición normal del azufre (444.674 oC) y del oxígeno (-182.962 oC) la resistencia del termómetro es de 67.417 Ω y 5.927 Ω respectivamente, y que β=0 oC para t>>0 oC; b) calcular la temperatura correspondiente a una resistencia R=25.186 Ω. Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.
Calcular la pérdida neta de energía radiante de una persona desnuda en una habitación a 20 oC suponiendo que la persona se comporta como un cuerpo negro. El área del cuerpo es igual a 1.4 m2 y la temperatura de su superficie de 33 oC. Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.
Se tienen 56 g de nitrógeno (peso molecular 28 g/mol) que están a una temperatura de 27 oC. Se pide calcular: a) la energía cinética total de sus moléculas (R=0.082 atml/Kmol=8.31 J/molK); b) si esa energía cinética se convirtiera totalmente en trabajo en 30 s, ¿cuántos caballos de vapor desarrollarían? c) Suponiendo que la masa de nitrógeno ocupa un volumen de 10 l a la citada temperatura, ¿qué presión ejercerá? 1 C.V.=746 W Problema de Teoría Cinética de los Gases.
Un cilindro contiene un gas ideal a la presión de 2 atm, siendo el volumen de 5 l a la temperatura de 250 K. El gas se calienta a volumen constante hasta una presión de 4 atm y a continuación a presión constante hasta una temperatura de 650 K. Calcular el calor absorbido por el gas durante estos procesos. Después se enfría el gas a volumen constante hasta que recupera su presión inicial y luego a presión constante hasta volver al estado inicial. Calcular el calor cedido durante el ciclo. Cv=21 J/molK; R=0.082 atml/molK=8.3 J/molK. Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.
Explicar el origen del diagrama de difracción de Fraunhofer por dos rendijas paralelas e iguales. Cuestion de Difracción.
Si un objeto se acerca a un espejo plano a una velocidad de 1 m/s, ¿a qué velocidad se acerca a su imagen? Cuestion de Óptica geométrica.
El sistema de la figura está compuesto por una lente convergente y un espejo plano situado en su foco imagen. Determinar (geométrica y numéricamente) la posición de la imagen del objeto situado en el punto medio entre F y C. Calcular el aumento lateral. F’=10 cm. Cuestion de Óptica geométrica.
Explicar en qué consiste el poder de resolución (criterio de Rayleigh) de una rendija rectangular. Cuestion de Difracción.
En el esquema de la figura dos rayos procedentes de S interfieren constructivamente en P separado una distancia D de S. Uno de los rayos se mueve directamente hacia P y el otro lo alcanza después de reflejarse en el espejo E que se encuentra a distancia H de la línea SP. Determinar H si el medio en el que se propagan los rayos es el aire. Cuestion de Interferencias.
es la denominada temperatura del platino y Rh y Rv son, respectivamente, los valores de R en los puntos de hielo (0 oC) y de vapor de agua (100 oC). Las constantes δ y β son características del platino y están relacionadas con el comportamiento no lineal de la variación de R con t; si δ y β fueran nulas, la variación sería lineal y la temperatura del platino coincidiría con la temperatura Celsius. Considerando un termómetro para el que Rh=24.236 Ω y Rv=34.452 Ω, se pide: a) determinar las constantes δ y β teniendo en cuenta que en los puntos de ebullición normal del azufre (444.674 oC) y del oxígeno (-182.962 oC) la resistencia del termómetro es de 67.417 Ω y 5.927 Ω respectivamente, y que β=0 oC para t>>0 oC; b) calcular la temperatura correspondiente a una resistencia R=25.186 Ω.
