Física II

El dispositivo de la figura está constituido por un cilindro adiabático provisto de un pistón, también adiabático. Un tabique metálico interior M, de masa despreciable y buen conductor del calor, lo divide en dos partes A y B. Inicialmente el tabique metálico está cubierto por una superficie adiabática y los recintos A y B contienen cada uno 1 mol de un mismo gas ideal monoatómico (c_v=12.47 J/molK) a la presión de 101.3 kPa y temperaturas de 1500 K (A) y 373 K (B). Se elimina la superficie adiabática que cubre M y al mismo tiempo, el gas contenido en A se comprime cuasiestática e isotérmicamente (1500 K). Cuando la temperatura del gas B alcanza también los 1500 K se detiene el proceso de compresión. Calcúlese: a) el trabajo de compresión isoterma realizado sobre el gas que ocupa el recinto A; b) el valor final de la presión en los recintos A y B; c) las variaciones de entropía de los gases contenidos en A y B, de la placa metálica M y del Universo. Constante de los gases perfectos: R=8.31 J/molK.

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Demostrar que el rendimiento del ciclo de Carnot sólo depende de las temperaturas del foco frío y caliente.

Cuestion de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Cuando el agua se hiela su ángulo límite de refracción θ_il con respecto del aire se incrementa en Δθ_il=1^o10´15´´. Sabiendo que el índice de refracción del agua es , calcular el índice de refracción del hielo.

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

Verificar que cuando una onda pasa a través de un medio limitado por caras planas paralelas, la dirección de propagación del rayo emergente es paralela a la del rayo incidente. Calcular el desplazamiento lateral de los rayos.

Cuestion de Reflexión y Refracción de Ondas.

En un punto P sobre una pantalla se observa un patrón de interferencia que es el resultado de la superposición de un rayo directo que sale de una fuente con longitud de onda 500 nm, con un rayo reflejado en un espejo como se muestra en la figura. Si la fuente se encuentra a 100 mm a la izquierda de la pantalla y 1 cm arriba del espejo, encuentre la distancia y en mm a la primera franja oscura localizada arriba del espejo.

Problema de Interferencias.

Entre una lente plano-convexa y una lámina de vidrio sobre la cual ella fue colocada, no hay contacto por causa del polvo. El radio del quinto anillo oscuro de Newton, por causa de ello es igual a r₁=0.08 cm. Si eliminamos el polvo, el radio de este anillo aumenta hasta r₂=0.1 cm. Encontrar el espesor de la capa de polvo si el radio de curvatura de la superficie convexa de la lente es R=10 cm. La observación se lleva a cabo por reflexión.

Problema de Interferencias.

Representar la frecuencia fundamental y el primer armónico de una onda estacionaria en un tubo abierto y otro cerrado.

Cuestion de Interferencias.

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.

a) ¿A qué distancia deben estar entre sí dos objetos en la Luna para que puedan ser resueltos por el ojo sin la ayuda de ningún instrumento? Considerar que el diámetro de la pupila del ojo es de 5 mm, la longitud de onda de la luz es 600 nm y la distancia a la Luna es de 380000 km. b) ¿A qué distancia deben estar los objetos en la Luna para que puedan ser resueltos mediante un telescopio que tiene un espejo de 5 m de diámetro?

Problema de Difracción.

En la difracción de rayos X por los cristales, ¿cuál es la condición de Bragg?

Cuestion de Difracción.