Problemas resueltos cap 20 fisica serway 1 - PROBLEMAS...

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PROBLEMAS RESUELTOS PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICACAPITULO 20 FISICA ICUARTA, QUINTA, SEXTA Y SEPTIMA EDICION SERWAYRaymond A. Serway20.1 Calor y energía interna20.2 Calor especifico y calorimetría20.3 Calor latente20.4 Trabajo y calor en procesos termodinámicosErving Quintero GilIng. ElectromecánicoBucaramanga - Colombia2010Para cualquier inquietud o consulta escribir a:[email protected][email protected][email protected]11
Problema 1.En su luna de miel, James Joule viajó de Inglaterra a Suiza. Trató de verificar su idea de la convertibilidad entre energía mecánica y energía interna al medir el aumento en temperatura del agua que caía de una catarata. Si el agua de una catarata alpina tiene una temperatura de 10°C y luego cae 50 m (como las cataratas del Niágara) , ¿qué temperatura máxima podría esperar joule que hubiera en el fondo de las cataratas?P20.1 Takirig m = 1.00 kg, we haveMIf= mgh= (1.00 kg.H 9.80 m/ss)(50.0 mj = 490 J.ButAU, = Q = mcAT =: 1.00 kg.1(4 186 J/kg-nC}AT= 490 J soáT =0.117;CTf= T,+AT= (10.0 +0.117)CCProblema 2.Considere el aparato de joule descrito en la figura 20,1. La masa de cada uno de los dos bloques es de 1.5 kg, y el tanque aislado se llena con 200 g de agua. ¿Cuál es el aumento de la temperatura del agua después que los bloques caen una distancia de 3 m?F20.2 The container thermally insiilated, 5o no energy flows bv heat:Q = üAElnt=Q - Wmp[ü=0-Winput= 2mghThework on the falling weights is equal to the work done on the water in tlie container by the rotating blades. Tins work results in an increase in internal energy of the water:2irigh = AEM=mKaieicAT Imgk 2 <1.50 kg(9.80 m/s3}(3fl0 m) 8S,2jM-0.200 kg(4186 J/kg-°C) 837 J/°CFIG. P2Ü.2Sección 20.2 Calor específico y calorimetríaProblema 3.La temperatura de una barra de plata sube 10°C cuando absorbe 1.23 kj de energía por calor. La masa de la barra es de 525 g. Determine el calor específico de la plata.P20.3 AQ = mcsilvwár1.23 k] = (0.525 kg)CEdlver(lü.0°C)4silver0.234 kJ/kg-°CProblema 4.Una muestra de 50 gr de cobre está a 25°C. Si 200 j de energía se le agregan por calor, ¿cuál es la temperatura final del cobre?Thermal insulatorand0.105°C2
Problema 5.El uso sistemático de energía solar puede dar un gran ahorro en el costo de calefacción de espacios en invierno para una casa típica de la región norte central de Estados Unidos. Si la casa tiene buen aislamiento, es posible modelarla como que pierde energía por calor de manera continua a razón de 6000 W en un día de abril, cuando la temperatura promedio exterior es de 4°C, y cuando el sistema de calefacción convencional no se usa en absoluto. El colector pasivo de energía solar puede estar formado simplemente por ventanas muy grandes en una alcoba que mire hacia el sur. La luz solar que brille durante el día es absorbida por el piso, paredes interiores y otros objetos del cuarto, elevándose así su temperatura a 38°C. Cuando baja el sol, las cortinas o persianas aislantessecierran sobre las ventanas. Durante el periodo entre las 5:00 p.m. y las 7:00 a.m. la temperatura de la

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Term
Winter
Professor
elizabeth castillo reyes
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