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WorksheetsFísica – 2DO TRIMESTRE
Total questions: 50
Worksheet time: 3hrs 30mins
CALOR Y TEMPERATURA
La temperatura mide:
La energía total de un cuerpo
El promedio de energía cinética de las partículas
La cantidad de calor almacenado
Solo la energía potencial
CALOR Y TEMPERATURA
El calor es:
Una sustancia que flota entre cuerpos
Energía en tránsito por diferencia de temperatura
Sinónimo de temperatura
Energía mecánica interna
CALOR Y TEMPERATURA
Unidad SI de calor:
°C
cal
J
W
CALOR Y TEMPERATURA
La capacidad calorífica específica c es:
Energía para elevar 1 kg en 1 K
Energía para elevar 1 g en 1 °F
Energía para elevar 1 mol en 1 °C
CALOR Y TEMPERATURA
En equilibrio térmico entre A y B:
No hay calor ni trabajo posibles
No fluye calor neto
Tienen igual energía interna
Tienen la misma masa
CALOR Y TEMPERATURA
Un metal “se siente más frío” que la madera a la misma T porque:
El metal tiene menor temperatura real
La madera tiene T mayor
El metal conduce mejor el calor de tu mano
La madera irradia más
CALOR Y TEMPERATURA
En un proceso adiabático ideal:
Q = 0
W = 0
ΔU = 0
T constante
CALOR Y TEMPERATURA
Magnitud–unidad SI correcta:
1-Calor→J, 2-Temperatura→K, 3-Potencia térmica→W, 4-Energía interna→J
1-Calor→W, 2-°C, 3-Energía→J, 4-Temperatura→K
1-Calor→J, 2-°C, 3-Potencia→J/s, 4-Energía→cal
1-Calor→cal, 2-K, 3-W, 4-J
CALOR Y TEMPERATURA
Variable de estado:
Calor Q
Trabajo W
Temperatura
Trayectoria del proceso
CALOR Y TEMPERATURA
La energía interna de un gas ideal depende principalmente de:
Volumen
Presión
Temperatura
Masa molar
CAMBIOS DE ESTADO Y TRANSFERENCIA
En un cambio de fase a presión constante, la temperatura:
Aumenta linealmente
Disminuye
Permanece constante
Oscila
CAMBIOS DE ESTADO Y TRANSFERENCIA
Fusión es el paso de:
Gas → líquido
Sólido → líquido
Líquido → gas
Sólido → gas
CAMBIOS DE ESTADO Y TRANSFERENCIA
Evaporación vs ebullición:
La evaporación solo ocurre al hervir
La ebullición solo ocurre en la superficie
La evaporación ocurre en la superficie a cualquier T
La ebullición no requiere calor
CAMBIOS DE ESTADO Y TRANSFERENCIA
Empareja proceso–nombre:
1-Condensación,
2-Vaporización,
3-Sublimación,
4-Deposición
1-Vaporización,
2-Condensación,
3-Sublimación,
4-Deposición
1-Vaporización,
2-Deposición,
3-Condensación,
4-Sublimación
1-Condensación,
2-Sublimación,
3-Vaporización,
4-Deposición
CAMBIOS DE ESTADO Y TRANSFERENCIA
Al agregar calor a hielo a 0 °C:
Solo aumenta su T
Solo cambia de fase hasta derretirse
Aumenta T y cambia de fase a la vez
Disminuye su T
CAMBIOS DE ESTADO Y TRANSFERENCIA
En la curva de calentamiento, los tramos horizontales representan:
Calor sensible
Calor latente
Descenso de temperatura
Trabajo negativo
CAMBIOS DE ESTADO Y TRANSFERENCIA
Si se duplica la masa con el mismo ΔT, el calor Q:
No cambia
Se duplica
Se reduce a la mitad
Se cuadruplica
CAMBIOS DE ESTADO Y TRANSFERENCIA
El calor latente de vaporización:
Es menor que el de fusión en todas las sustancias
Suele ser mayor que el de fusión
No depende de la sustancia
Tiene unidades distintas a Q
CAMBIOS DE ESTADO Y TRANSFERENCIA
Hervir agua a mayor altitud:
Requiere más temperatura
Requiere menor temperatura de ebullición
No depende de la presión atmosférica
Detiene la convección
CAMBIOS DE ESTADO Y TRANSFERENCIA
Mecanismo–rasgo principal:
1-fluido; 2-EM; 3-sólido
1-contacto sólido; 2-corriente de fluido; 3-ondas EM
1-EM; 2-contacto sólido; 3-corriente de fluido
1-corriente de fluido; 2-EM; 3-contacto sólido
CONVERSIONES DE TEMPERATURA
Relación correcta Celsius–Kelvin:
K = °C + 273,15
K = °C – 273,15
◦F = 9/5◦C + 32
°C = K + 273,15
CONVERSIONES DE TEMPERATURA
Relación correcta Celsius–Fahrenheit:
°F = 5/9(°C – 32)
°F = 9/5°C + 32
°C = 9/5(°F – 32)
K = 9/5°C + 32
CONVERSIONES DE TEMPERATURA
Conversión Fahrenheit–Kelvin correcta:
K = 9/5(°F – 32) + 273,15
K = 5/9(°F – 32) + 273,15
°F = 5/9(K – 273,15) + 32
°F = 9/5(K + 273,15) – 32
CONVERSIONES DE TEMPERATURA
Para diferencias de temperatura en K y ◦C:
1K = 1 ◦C de diferencia
1K = 1,8 ◦C
1K = 0,555 ◦C
No son comparables
CONVERSIONES DE TEMPERATURA
Señala la afirmación correcta:
0 °C = 0 K
−273,15 °C = 0 K
273,15 °C = 0 K
0 K = 32 °F
CONVERSIONES DE TEMPERATURA
Ordena de menor a mayor temperatura:
1) 0 K; 2) −100 °C; 3) −100 °F; 4) 100 K.
1-2-3-4
1-3-2-4
2-1-3-4
1-4-2-3
CONVERSIONES DE TEMPERATURA
Al convertir °C a K, siempre se:
Multiplica por 9/5
Suma 273,15
Resta 32
Divide por 5/9
CONVERSIONES DE TEMPERATURA
Punto de ebullición del agua (nivel del mar):
100 °C = 273,15 K
373,15 °C = 100 K
100 °C = 373,15 K
212 K = 100 °C
CONVERSIONES DE TEMPERATURA
¿Cuál de las siguientes escalas tiene el cero absoluto en 0?
Celsius
Kelvin
Fahrenheit
Celsius y Fahrenheit
CONVERSIONES DE TEMPERATURA
Una pendiente mayor en la recta °C–°F significa:
Cambios en °F son menores
Cambios en °F son mayores para el mismo cambio en °C
No hay relación lineal
El punto cero coincide
TERMODINÁMICA: LEYES Y PROCESOS
Ley cero establece:
Conservación de la energía
Imposibilidad del móvil perpetuo
Transitividad del equilibrio térmico
Entropía nula a 0 K
TERMODINÁMICA: LEYES Y PROCESOS
Primera ley (convención: W hecho por el sistema):
ΔU = Q + W
ΔU = Q – W
Q = ΔU – W
W = Q
TERMODINÁMICA: LEYES Y PROCESOS
En un ciclo completo de motor ideal:
ΔU > 0
ΔU = 0
ΔU < 0
No se puede definir
TERMODINÁMICA: LEYES Y PROCESOS
Segunda ley (enunciado de Clausius):
El calor fluye espontáneamente del frío al caliente
Es posible convertir todo el calor en trabajo en un ciclo
El calor no fluye espontáneamente del frío al caliente
La energía siempre se conserva
TERMODINÁMICA: LEYES Y PROCESOS
Tercera ley implica que:
Se puede alcanzar 0 K en pasos finitos
La entropía tiende a un valor constante al aproximarse a 0 K
La entropía disminuye con T creciente
La entropía es independiente de T
TERMODINÁMICA: LEYES Y PROCESOS
Máquina térmica—concepto correcto:
η = W/Qin; ciclo cerrado; foco caliente suministra calor; foco frío cede calor
η = Qin/W; proceso abierto; foco caliente cede; foco frío suministra
η = W/Qin; proceso abierto; foco frío suministra calor
η = Qout/W; camino abierto; foco caliente suministra
TERMODINÁMICA: LEYES Y PROCESOS
Un refrigerador transfiere calor:
De caliente a frío sin trabajo
De frío a caliente con aporte de trabajo
Siempre sin cambiar entropía
Sin interacción con el ambiente
TERMODINÁMICA: LEYES Y PROCESOS
En un proceso isotérmico ideal de gas:
T constante
P constante
V constante
Q = 0
TERMODINÁMICA: LEYES Y PROCESOS
En un proceso isobárico:
P constante
T constante
V constante
n constante
TERMODINÁMICA: LEYES Y PROCESOS
En un proceso isocórico:
P constante
V constante
T constante
Q = 0 necesariamente
ANÁLISIS DE SITUACIONES
Dos bloques A (80 °C) y B (20 °C) en contacto:
Flujo neto de B→A hasta igualar masas
Flujo neto de A→B hasta equilibrio térmico
No hay flujo de calor
El más masivo fija T final sin excepción
ANÁLISIS DE SITUACIONES
Un vaso de vidrio se rompe al echar agua muy caliente:
Radiación intensa
Convección excesiva
Choque térmico por dilataciones diferentes
Pérdida de masa
ANÁLISIS DE SITUACIONES
Soplar una bebida caliente la enfría porque:
Disminuye la radiación
Aumenta la convección y la evaporación
Disminuye la conducción
Cambia la entropía del universo a cero
ANÁLISIS DE SITUACIONES
Con tapa la olla hierve “más rápido” porque:
Disminuye la presión del vapor
Aumenta la presión y se reduce la pérdida de calor por convección
Se anula la conducción
Se incrementa el calor latente del agua
ANÁLISIS DE SITUACIONES
Una ventana de doble vidrio aísla mejor por:
Mayor masa
Radiación nula
Capa de aire inmóvil que reduce conducción/convección
Menor área
ANÁLISIS DE SITUACIONES
Un termo brillante mantiene el café caliente por:
Fomentar convección interna
Alta emisividad
Baja emisividad (menos radiación) + vacío (menos conducción/convección)
Mayor área de intercambio
ANÁLISIS DE SITUACIONES
Un motor térmico recibe Qin y entrega W. Según la 2.ª ley:
Puede tener η = 1
Siempre η < 1 y parte del calor se rechaza
η independiente de T de los focos
No hay límites teóricos
ANÁLISIS DE SITUACIONES
En día húmedo, secar ropa es más difícil porque:
Aumenta la presión de vapor del aire
Disminuye el gradiente de presión de vapor aire–ropa
Aumenta la conductividad del aire
El calor latente es menor
ANÁLISIS DE SITUACIONES
Una olla a presión cocina más rápido porque:
Disminuye T de ebullición
Aumenta la presión y sube la T de ebullición
El agua tiene menor c
Se elimina el calor latente
ANÁLISIS DE SITUACIONES
En un sistema aislado, la entropía total:
Puede disminuir espontáneamente
Es constante o aumenta
Siempre constante
No definida
