Las temperaturas más altas y más bajas registradas en los Estados Unidos han sido 134 oF (California 1913) y -80 oF (Alaska, 1971). Expresar estas temperaturas en la escala Celsius Cuestion de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.
Uno de los extremos de una barra cilíndrica de aluminio de 2 cm de radio y 60 cm de longitud se mantiene a una temperatura constante de 100 oC y el otro extremo se mantiene a temperatura constante de 0 oC y su superficie se aísla de modo que las pérdidas de calor a lo largo de la barra sean despreciables. Calcular: a) la resistencia térmica de la barra; b) el flujo de energía térmica por conducción ó corriente térmica; c) el gradiente de temperatura y d) la temperatura a 25 cm del extremo caliente . (Conductividad térmica del aluminio: k=237 W/m K). Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.
En un recinto vacío de volumen 20 cm3 se introduce 1 mg de gas hidrógeno a 17 oC. A continuación se disminuye la temperatura a 10 oC y se hace un vacío parcial hasta reducir su presión a la centésima parte de su valor inicial. a) ¿Qué valores tenían, en mm de Hg, la presión inicial y final del recinto? b) ¿Qué cantidad de hidrógeno fue extraída del recinto? c) ¿Cuántas moléculas de hidrógeno fueron extraídas? Número de Avogadro: NA=6.023·1023 moléculas/mol. Problema de Teoría Cinética de los Gases.
Un recipiente cuyo volumen es de 10 l contiene 16 g de oxígeno siendo su temperatura de 13 oC y está en comunicación por medio de una llave, inicialmente cerrada, con otro recipiente de volumen 8 l conteniendo oxígeno a la presión de 700 mm de Hg y temperatura de 13 oC. Se abre la llave que pone en comunicación ambos recipientes. Determinar: a) peso de oxígeno en el segundo recipiente; b) indicar de qué a cuál recipiente pasa oxígeno; c) presión final del gas, una vez que se ha alcanzado el equilibrio. Peso molecular del oxígeno: 32 g/mol. Problema de Teoría Cinética de los Gases.
Calcular el aumento de la entropía específica del agua cuando se la calienta a la presión atmosférica constante desde -18 oC donde se encuentra en forma de hielo, hasta 150 oC, donde se encuentra en forma de vapor sobrecalentado. Datos: calor específico del hielo: 0.5 cal/goC; calor específico del agua: 1.0 cal/goC; calor específico del vapor: 0.47 cal/goC; calor de fusión del hielo: 80 cal/g; calor de vaporización del agua: 540 cal/g. Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.
Explíquese por qué se produce la dispersión de la luz blanca en un prisma y en una red de difracción. Analogías y diferencias. (Nota: n=n(λ)=índice de refracción). Cuestion de Difracción.
¿A qué distancia debe colocarse un objeto respecto a una lente divergente para que la imagen: a) esté en el infinito? b) esté tan cerca del objeto como sea posible? c) sea positiva (derecha)? d) sea del mismo tamaño que el objeto? e) esté invertida y aumentada? Cuestion de Óptica geométrica.
Un sistema óptico centrado está formado por dos lentes delgadas L1 y L2 y un espejo esférico E, situados en ese orden. La distancia entre las lentes es de 30 cm y la distancia entre la lente L2 y el vértice del espejo es de 20 cm. La lente L1 es plano-cóncava de potencia 5 dioptrías y la lente L2 es plano-convexa de radio 10 cm e índice de refracción 1.5. Se sabe que la imagen dada por el sistema de un objeto situado 20 cm a la izquierda de L1 es real y está situada a 12 cm del espejo. Determinar: a) El radio de curvatura del espejo ¿Es un espejo cóncavo o convexo? b) ¿Cuál es el carácter de la imagen? Después se desplaza la lente L2 y se yuxtapone con la L1 pudiendo hacerse la unión bien por las caras planas o bien por las curvas. c) ¿Cuál es la potencia de la lente resultante? Si el objeto y el espejo permanecen donde estaban inicialmente. d) ¿Cuál es el carácter de la nueva imagen? e) ¿Cambiaría el carácter de la imagen si fuera L1 la que desplazáramos hasta L2? Justificar las respuestas. Problema de Óptica geométrica. Aparece en la convocatoria de JUL2009.
Una esfera de vidrio de radio 20 cm tiene un índice de refracción de 1.5. Para un observador fuera de la esfera, ¿dónde verá una burbuja que está en el centro de la esfera? Cuestion de Óptica geométrica.
Un buceador sumergido observa un pájaro en una ramita sobre el agua. El pájaro, según el buceador, ¿parece estar más lejos o más cerca de la superficie de lo que realmente está? Razone la respuesta. Cuestion de Reflexión y Refracción de Ondas.