1. Educación

COLEGIO DE LA SAGRADA FAMILIA
ÁREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
ASIGNATURA FÍSICA GRADO 10°
TALLER 1 DE TERMODINÁMICA
CALOR, TEMPERATURA, TRANSFERENCIA Y CALOR ESPECÍFICO
Selección múltiple con única respuesta
Todas las respuestas deben ser justificadas, sin excepción.
Conteste las preguntas 1 y 2 de acuerdo con la siguiente información
Se tienen masas iguales de aluminio y plomo que se calientan a la misma
temperatura. Luego se colocan sobre bloques iguales de hielo. El calor
específico del aluminio es mayor que el del plomo.
El agua del segundo se traspasa al tercero, luego una tercera parte del
tercer recipiente se lleva al primero y por último la mitad del primero se
vierte en el segundo.
4. Las temperaturas finales serán
a)
b)
c)
d)
50 °C
45 °C
45 °C
55 °C
50 °C
45 °C
55 °C
50 °C
50 °C
45 °C
45 °C
45 °C
5. La grafica de barra que muestra el resultado de la experiencia es
a)
c)
b)
d)
1. Del análisis de la situación se puede asegurar que
a) Aluminio y plomo derriten cantidades iguales de hielo ya que
transfieren una cantidad igual de calor
b) El aluminio derrite más hielo, ya que transfiere a este más calor
c) El plomo derrite más hielo, ya que su calor específico es menor
d) El aluminio derrite más hielo, porque sufre una variación mayor de
temperatura
2. La grafica de barra que mejor representa el calor cedido por el
aluminio (QAl) y el plomo (QPb) es
a)
b)
b)
c)
6. Se introdujo una cuchara metálica a una temperatura Tc en una sopa
“caliente” que se encontraba a una temperatura superior Ts (Ts > Tc). La
sopa estaba aislada del medio ambiente: después de un tiempo, el
sistema alcanza una temperatura de equilibrio Te y se realizan las
siguientes afirmaciones:
I.
II.
III.
IV.
De las anteriores afirmaciones, son correctas:
a)
b)
c)
d)
3. Si se suministran 204 calorías a 100 g de agua a 120 °C y a presión
normal, la temperatura del agua será:
a)
b)
c)
d)
122,04 °C
102,4 °C
104,8 °C
96,84 °C
Responde las preguntas 4 y 5 de acuerdo a la siguiente información
Se realiza una experiencia de laboratorio con tres recipientes que
contienen inicialmente volúmenes de agua en proporción 1 : 1 : 2
Te > Ts
Te < Tc
Te > Tc
Te < Ts
II y IV
III y IV
I y II
I y III
7. Los cuerpos experimentan dilataciones en su longitud con el aumento
de temperatura. La expresión que relaciona la longitud final (Lf) es
Lf =Lo (1 + ∞ (Tf –To))
Donde Lo es la longitud del cuerpo; ∞, es el coeficiente de expansión
lineal que depende del material del cuerpo; Tf, la temperatura final y To,
la temperatura inicial del cuerpo. Un material A tiene un coeficiente de
expansión lineal que es dos veces el coeficiente de expansión de un
material B. Si ambos tienen la misma longitud inicial y son sometidos a
los mismos cambios de temperatura es correcto afirmar:
a) El cambio en la longitud de los materiales es el mismo, porque sus
cambios de temperatura son los mismos.
b) El cambio en la longitud de los materiales es el mismo, porque sus
longitudes son las mismas.
c) El cambio en la longitud del material A será mayor a la del material B,
porque su coeficiente de expansión es mayor.
d) El cambio en la longitud del material A será menor a la del material B,
porque su coeficiente de expansión es mayor.
8. La conductividad térmica es la rapidez con que fluye el calor a través
de una superficie de contacto entre dos regiones con cierta
diferencia de temperaturas.
Cuando se pisa con los pies descalzos la alfombra y el piso de mármol
que están en una misma habitación, da la sensación de que el mármol
está más frío que la alfombra. Esta sensación se debe principalmente a
que:
a)
b)
c)
d)
La conductividad térmica de la alfombra es menor que la del mármol.
El calor específico de la alfombra es menor que la del mármol.
El calor específico de la alfombra es mayor que la del mármol.
La temperatura de la alfombra es menor que la del mármol.
9. Para convertir en vapor a 100°C, 10 g de agua que están a 20°C hay que
suministrar:
a)
b)
c)
d)
10.
a)
b)
c)
d)
11.
a)
b)
c)
d)
12.
a)
b)
c)
d)
13.
6190 cal
840 cal
800 cal
1000 cal
a)
b)
c)
d)
Una varilla de cobre de 1 m de longitud se calienta incrementando su
temperatura en 10°C. La variación de su longitud será:
0,16 m
1,6x10–4 m
1,6 m
1,10 m
El calor específico del material de un cuerpo que tiene 200g de masa
que aumenta su temperatura en 20°C cuando se le suministran 1000
calorías es:
200 cal/g°C
0,25 cal/g°C
20 cal/g°C
1 cal/g°C
La eficiencia de una máquina térmica que absorbe de la fuente
caliente 400 cal y cede a la fuente más fría 100 cal es:
a)
b)
c)
d)
c) 55° C
b) 30 °C
d) 45° C
La siguiente grafica muestra la
relación que existe entre la medida
de la
temperatura en grados
Fahrenheit y Celsius.
F = -40
F = 32
0
F =0
0
F = 40
0
-273
-273
273
32
y
y
y
y
-32
32
32
273
Se hace un agujero en una lámina de hierro con una puntilla del
mismo material. La puntilla se desliza justamente por el orificio.
Ambos objetos, lámina y puntilla, se calientan hasta la misma
temperatura. Después de calentarlos se puede esperar que la puntilla
a) No entre en el agujero porque se dilató, mientras que el agujero se
cierra un poco.
b) Entre justamente en el agujero, ya que ambos objetos se dilataron en la
misma proporción
c) Entre más fácilmente en el agujero ya que el diámetro de éste se
amplió más que el diámetro de la puntilla
d) Entre más fácilmente en el agujero, porque su diámetro no aumentó,
pero el del agujero sí
17.
a)
b)
c)
d)
18.
75%
66%
33%
25%
Un depósito contiene 100 g de agua a 20 °C. Se vierten en su interior
200 g de agua a 80 °C. Suponiendo que todo el calor perdido por el
agua caliente haya sido absorbido por el agua fría, la temperatura de
la mezcla será:
0
15. Los
siguientes
termómetros muestran
la relación entre las
escalas Kelvin, Celsius
y Fahrenheit
16.
a) 60 °C
14.
La temperatura a la cual las dos escalas coinciden es
a)
b)
c)
d)
19.
Se tiene agua fría a 10 0C y agua caliente a 500C y se desea tener
agua a 300C, la proporción de agua fría y agua caliente que se debe
mezclar es
1:1
1:2
1:4
1:5
Se tiene un recipiente de aluminio de masa m1 que contiene una
masa m2 de agua, en equilibrio térmico T1. Luego se introduce un
bloque de hierro de masa m3 a temperatura T3, tal que T3 > T1. Los
calores absorbidos o cedidos por el recipiente, el agua y el bloque
son respectivamente Q1, Q2 y Q3. De la anterior información es
correcto afirmar
(Q2 )abs > (Q3 + Q1)ced
(Q2 )abs = (Q3 + Q1)ced
(Q1 + Q2 )abs = (Q3)ced
(Q1 + Q2 )ced = (Q3)abs
Se tiene una barra metálica de
longitud Lo a temperatura To
inicialmente. La barra se dilata o
encoge debido a cambios de
temperatura, obedeciendo la ley ΔL
= ∞ LoΔT donde ΔL y ΔT son los cambios de longitud y temperatura
respectivamente, y a es una constante de dilatación para cada
material.
La banda se somete a cambios de
temperatura. Se obtiene la siguiente
gráfica de ΔL en función del tiempo
Conteste las preguntas 24 y 25 de acuerdo con la siguiente información
Se han calientan dos masas iguales (100 gr) de agua y alcohol, con el
mismo mechero. Se produce entonces un aumento de temperatura tal
como se indica en la tabla.
La diferencia de temperaturas
entre t = 0 min y t = 8 min es
a) 2/30∞
b) 1/20∞
c) 1/60∞ d) 1/30∞
20. En una noche cálida de verano, sin viento, con la temperatura
ambiente de 38 0C, Clara tiene que permanecer mucho tiempo en la
cocina de su casa. Para no sentir calor, decidió tomar agua y dejar
abierta la puerta del refrigerador, con el propósito de enfriar la
cocina. En el interior del refrigerador la temperatura era de 0 0C.
Analice la situación que permite decir que el objetivo de clara.
a) Será alcanzado, pues el refrigerador hace el mismo papel de un
acondicionador de aire, disminuyendo la temperatura
b) No será alcanzado, pues el refrigerador va a transferir calor de la
cocina para la propia cocina y eso no constituye un proceso de
enfriamiento
c) Será alcanzado, pues alcanzado el equilibrio térmico, la cocina tendrá
su temperatura reducida
d) No será alcanzado, pues con la puerta del refrigerador abierta, tanto
la cocina como el propio refrigerador tendrán sus temperaturas
elevadas al recibir calor de Clara
24. La cantidad de calor que desprende el mechero cada minuto será:
a)
200 cal
b) 500 cal
c) 1000 cal
d) 80 cal
25. De ordinario, al colocar un recipiente con agua, al hervir se producen
burbujas, que persisten hasta que el agua se evapora por completo.
Podemos afirmar que éstas son debidas al:
a)
b)
c)
d)
Aire que está contenido en el agua y es expulsado.
Hidrogeno y al oxigeno
Agua que al evaporarse se convierte en agua gaseosa
Hidrógeno por ser menos denso que el oxigeno
26. La figura muestra la densidad de un 1kg de agua a 1atm de presión
como función de la temperatura.
21. De las siguientes temperaturas de 1 litro de agua a presión de 1 bar, la
menor es
a) 273 K
b) 32 0F
c) -50C
d) 250 K
Responde las preguntas 22 y 23 de acuerdo a la siguiente información
El calor específico de una sustancia está
definido por la expresión
Ç = Q / mΔT. En
donde Q es el calor que es necesario
suministrar a la unidad de masa de esa
sustancia para que temperatura aumente en una unidad. Se tiene un
calorímetro (recipiente construido para aislar térmicamente su contenido
del anterior) de masa despreciable, con una masa igual M a temperatura T.
22. Se introduce un cuerpo de masa m a temperatura T0. Si T0 > T, la
temperatura Tf a la cual llegará el sistema al alcanzar el equilibrio
térmico, es
a)
b)
c)
d)
To
T
Menor que T
Menor que To pero mayor que T
23. Si Tf es la temperatura final del conjunto y Ç1 es el calor específico
del agua Ç2 el del cuerpo de masa m, el calor ganado por la masa de
agua M es
a)
b)
c)
d)
M Ç2( Tf - T0 )
m Ç2( Tf - T0 )
M Ç1( Tf - T )
m Ç1( Tf - T )
Al poner un cubo de hielo de 10cm de lado a 0°C (densidad: 0.9998 kg/cm3)
dentro de un recipiente con agua a 18°C, el hielo
a)
b)
c)
d)
se hunde completamente quedando suspendido en el agua.
flota con un 1% de su volumen emergiendo del agua.
se va al fondo del recipiente.
flota con el 18% de su volumen emergiendo del agua.
27. Si calentamos dos cuerpos diferentes de igual masa y a la misma
temperatura con un mismo foco calorífico, ¿Cuál se calentará antes?
a)
b)
c)
d)
El de menor calor específico
Se calentaran a la vez
El de mayor calor especifico
Depende de la cantidad de calor del foco
28. Elena después de almorzar pone a hervir agua
en una tetera. En el proceso de calentamiento
del agua está presente la transferencia de
energía térmica en forma de:
I.
II.
III.
Convección
Conducción
Radiación
a)
b)
c)
d)
Sólo
Sólo
Sólo
Sólo
I
II
III
I y II
CALOR, TEMPERATURA, TRANSFERENCIA, CALOR ESPECÍFICO, CALOR LATENTE
Y CAMBIO DE FASE
29. La grafica de temperatura contra tiempo será entre el agua y el
alcohol:
a)
c)
b)
d)
32. En un termo hay x gramos de agua a temperatura de To. Al termo
son adicionados y gramos de azúcar a temperatura de T1, con T1 > To.
La temperatura final del agua con azúcar es de
a)
Tf > To
b) Tf = T1
c) To <Tf < T1
d) Tf < To
33. Una placa circular con un orificio en el
centro, como muestra la figura, se calienta.
El esquema que mejor representa la placa
a una temperatura mayor es
Responde las preguntas 34 y 35 de acuerdo a la siguiente información
Responde las preguntas 30, 31 y 32 de acuerdo a la siguiente información
En los procesos termodinámicos es difícil ver la línea que separa la parte
física y química del proceso de disolución. La parte física es la suspensión
del azúcar en el disolvente (agua). El azúcar queda disuelto en el seno del
líquido, distribuida homogéneamente.
La parte química es el “proceso” para que el azúcar se disuelva en el agua
(disolución). En este caso es a través de fuerzas electrostáticas y de otro
tipo, resumiendo…el agua rodea a la molécula de azúcar y de esta forma la
disuelve. El agua es el disolvente más utilizado.
30. Al disolver agua con azúcar, una de las propiedades termodinámicas
que representa es que hierve a una temperatura
a)
b)
c)
d)
31.
mayor y se congela a una temperatura
menor y se congela a una temperatura
mayor y se congela a una temperatura
menor y se congela a una temperatura
menor
menor
mayor
mayor
El punto de ebullición de un líquido se define como la temperatura
para la cual la presión de vapor es igual a la presión exterior
(generalmente 1 atm). Consideremos el caso en el cual se disuelve
una sustancia no volátil (como azúcar) en un líquido volátil (como
agua). La grafica nos puede mostrar que la presión de vapor del
agua
a) Aumenta a medida que se disuelve azúcar, por lo que cabe esperar un
cambio en el punto de ebullición.
b) Permanece constante a medida que se disuelve azúcar, por lo que
cabe esperar un cambio en el punto de ebullición.
c) Disminuye a medida que se disuelve azúcar, por lo que cabe esperar
un cambio en el punto de ebullición.
d) Disminuye a medida que se disuelve azúcar, por lo que cabe esperar
que el punto de ebullición permanezca constante
El grafico muestra el
diagrama de fases del
CO2, siendo B el punto
triple para el CO2, donde
coexisten
las fases
sólida, líquida y gaseosa.
34. Para lograr una sublimación del CO2, inicialmente en el punto A, es
correcto afirmar que se puede
a)
b)
c)
d)
Mantener constante la presión y aumentar a temperatura
Disminuir la presión hasta 5,2 atm
Disminuir la presión por debajo de 5,2 atm y aumentar la
temperatura por encima de -570C
Disminuir la temperatura ya aumentar la presión
35. En los puntos A, C y D el CO2 está respectivamente en las fases
a)
b)
c)
d)
Vapor – Líquido – Sólido
Sólido – Vapor – Líquido
Líquido – Vapor – Sólido
Sólido – Líquido – Vapor
36. La figura representa la temperatura T en función del calor Q para 10
gramos de un líquido inicialmente a 0°C.
La temperatura de ebullición del líquido y el calor de vaporización
respectivamente son:
a) 80 y 2000
b) 100 y 2000
c) 120 y 80
d) 200 y 80
37. Una lámina A de masa m a 0°C se une con otra lámina B de masa 3m
de 100°C, se supone que la conducción del calor se produce sin
pérdida de energía al entorno. Si la temperatura final de las láminas
es de 25°C, indique la relación de los calores específicos.
a)
b)
c)
d)
CA = 2CB
CA = 3CB
CA = 9C B
CA = 3/4 CB
Responde las preguntas 38 y 39 de acuerdo a la siguiente información
El calor latente se presenta en los cambios de estado de una sustancia
cualquiera, para cada sustancia el calor de fusión y el de vaporización son
diferentes. De acuerdo con la gráfica
Responda las preguntas 42, 43 y 44 de acuerdo con la siguiente
información.
La gráfica muestra la densidad de una sustancia sólida en función de la
temperatura.
38. El calor de vaporización de la sustancia X, será:
42. El volumen en cm 3 de 5 kg de esta sustancia a la temperatura de 5°C
es
a)
Menor que el calor de fusión de la sustancia Y
b)
Igual que el calor de condensación de la misma sustancia X
c)
Igual al calor de sublimación de la sustancia Y
d)
Menor que el calor de solidificación de la misma sustancia X
39. Con respecto a los puntos de fusión y ebullición podemos decir que:
a)
El punto de fusión de la sustancia Y es mayor que el punto de fusión
de la sustancia X
b)
El punto de ebullición de la sustancia Y es igual que el punto de
ebullición de la sustancia X
c)
El punto de fusión de la sustancia Y es igual que el punto de fusión de
la sustancia X
d)
El punto de fusión de la sustancia Y es igual que el punto de ebullición
de la sustancia X
40. La energía interna de un gas perfecto depende de su:
a)
Volumen
b)
Temperatura
c)
Presión
d)
Capacidad calorífica.
a)
b)
c)
d)
43. El volumen de estos 5 kg cambia al variar su temperatura. Con base
en la gráfica se puede concluir que su volumen es
a)
b)
c)
d)
a)
10,87 °C
b)
14,62 0C
c)
8,75 °C
d)
12,86 °C
Mínimo cuando su temperatura es de -15°C.
Mínimo cuando su temperatura es de 5°C.
Máximo cuando su temperatura es de 5°C.
Mínimo cuando su temperatura es de +15°C.
44. Si se toma un bloque de esta sustancia a temperatura T = 10 0C y se
coloca en una tina con agua a temperatura T = 200C es correcto
afirmar que al cabo de cierto tiempo el
a)
b)
c)
d)
Peso del bloque ha aumentado.
Peso del bloque ha disminuido.
Volumen del bloque ha aumentado.
Volumen del bloque ha disminuido.
45. Dentro de una probeta de vidrio con coeficiente de expansión
volumétrica βv hay un líquido, de coeficiente de expansión
volumétrico βl, hasta una altura h. (βv < βl). Cuando se aumenta la
temperatura del sistema, es cierto que
a)
41. Se dispone de tres líquidos miscibles A, B, C, de calores específicos a,
b y c, a 20, 15 y 6 grados centígrados de temperatura
respectivamente; se mezclan 100 g de A con 200 g de B y la
temperatura de equilibrio es 17°C; se mezclan 200 g de B con 300 g de
C y la temperatura de equilibrio es de 10°C; ¿cuál será la temperatura
de equilibrio al mezclar 100 g de A con 300 g de C?
0,625
6,25
62,5
625
b)
c)
d)
La altura del líquido disminuye, porque el recipiente de vidrio
aumenta su tamaño
La altura del líquido aumenta, porque, el recipiente de vidrio se
contrae
La altura del líquido aumenta pues su volumen aumenta más que el
volumen del recipiente de vidrio
La altura del líquido disminuye pues su volumen aumenta menos que
el del recipiente de vidrio
46. En la siguiente
gráfica se observa
el comportamiento
del volumen de 1 g
de agua cuando se
le aplica calor a
presión
atmosférica.
De acuerdo con la información contenida en la gráfica la temperatura
para la cual la densidad del agua es máxima es
a)
80C
b) 16 0C
c) 00C
d) 40C
a)
b)
c)
d)
47. Por la mañana cuando vamos
al baño, pisamos el tapete y
luego la baldosa, sintiendo
“más fría” la baldosa que el
tapete figura 1.
Dentro de una caja hermética, de paredes totalmente aislantes y al vacío,
se halla un trozo de hielo a -20oC. La caja contiene una bombilla
inicialmente apagada.
La baldosa absorbe calor más rápido que el tapete
El tapete absorbe calor más rápido que la baldosa
La baldosa absorbe calor y el tapete no
El tapete absorbe calor y la baldosa no
48. A un recipiente con
hielo, inicialmente a
una temperatura de 300C,
se
le
suministra calor (Q)
por medio de una
estufa hasta que
alcanza
una
temperatura de 1300C. La relación entre la cantidad de calor (Q) y la
temperatura (T) para el hielo se muestra de manera cualitativa en la
siguiente gráfica:
De acuerdo con la gráfica, ¿en qué zona se puede tener agua líquida y
vapor de agua simultáneamente?
a)
2
b)
3
c) 4 d) 5
51. Mientras la bombilla permanece apagada la gráfica que muestra la
temperatura del hielo en función del tiempo es
b)
d)
52. Estando el trozo de hielo a – 20oC se enciende la bombilla. A partir
de este instante, acerca de la temperatura del trozo de hielo se
puede afirmar que
a)
b)
c)
Un cuerpo sólido de capacidad calorífica C está a la temperatura ambiente
T0. El cuerpo comienza a recibir calor a razón de A calorías por segundo,
mientras simultáneamente cede calor al medio ambiente a razón de
B (T – To) calorías por segundo en donde T es la temperatura del cuerpo y
A y B son constantes.
d)
49. De las siguientes gráficas la que corresponde a la temperatura T de
ese cuerpo en función del tiempo, es
c)
a)
Conteste las preguntas 49 y 50 de acuerdo con la siguiente información
a)
A Δt = C ΔT – B (T - To ) ΔT
A Δt = C ΔT + B (T - To ) Δt
A Δt + C ΔT = B (T - To ) Δt
B (T - To ) + A Δt = C ΔT
Responda las preguntas 51 y 52 de acuerdo con la siguiente información
Al medir la temperatura del
tapete y de la baldosa se
encuentra que están a la
misma temperatura figura 2.
De lo anterior se afirma que
a)
b)
c)
d)
50. Siendo Δt un pequeño período de tiempo y ΔT el correspondiente
cambio de temperatura del cuerpo durante este período, la expresión
que representa la conservación de energía es
No cambia, puesto que no hay materia entre la bombilla y el hielo
para el intercambio de calor
Va aumentando, porque la radiación de la bombilla comunica energía
cinética a las moléculas del hielo
No cambia puesto que no hay contacto entre la superficie de la
bombilla y la del hielo
Aumenta, porque la luz de la bombilla crea nueva materia entre la
bombilla y el hielo, que permite el intercambio de calor
53. Dentro de un recipiente que contiene 1 kg de agua se introduce un
bloque de cobre de 1 kg a 100 °C. Cuando el sistema alcanza el
equilibrio térmico su temperatura es 55 °C.
c)
La gráfica de barras que muestra la relación entre el calor cedido por el
bloque (Qc) y el calor recibido por el agua (Qr) es
a)
b)
d)
b)
c)
d)
Responda las preguntas 54 a 55 de acuerdo con la siguiente información
Cuando un termómetro de alcohol está en contacto con refrigerador, la
columna de alcohol asciende 3 cm respecto a la altura inicial. Cuando el
termómetro está en contacto con un helado, la columna de alcohol asciende
5 cm respecto a la altura inicial.
54. Acerca del proceso energético iniciado cuando el helado se introduce
dentro del refrigerador, se puede afirmar que
a)
b)
c)
d)
no hay intercambio de energía entre el helado y el refrigerador.
fluye energía del helado al refrigerador.
fluye energía del refrigerador al helado.
no se modifica la temperatura del helado.
55. Mientras el helado y el refrigerador estén en equilibrio térmico, se
puede afirmar que
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
60. El calor latente de una sustancia es el calor necesario para que un
kilogramo de esta sustancia cambie de estado. Si el cambio de estado
es de sólido a líquido se denomina calor latente de fusión y si es de
líquido a vapor, se denomina calor latente de evaporización. La
siguiente tabla muestra los valores de estos calores para cuatro
sustancias distintas.
mayor que en el 1.
menor que en el 3.
igual que en el 1 y el 3.
mayor que en el 3.
a)
b)
c)
d)
La figura muestra a una
barra metálica que es
calentada en un extremo
por la llama de un
mechero. Si se mantiene
la barra mucho tiempo
en esa posición existe
posibilidad que
la
persona se queme la mano porque:
a)
el calor es transmitido desde el mechero a la mano por conducción
en el metal
b)
el calor es transmitido desde el mechero a la mano por radiación en
el metal
c)
el calor es transmitido desde el mechero a la mano por convección
del aire
d)
el calor es transmitido desde el mechero a la mano por radiación en
el aire.
La figura muestra 2 vasos que
contienen cada uno un litro de
agua pura a temperaturas
diferentes, por lo que sus
densidades son diferentes.
57. Cuatro estudiantes exponen los siguientes argumentos mediante los
cuales intentan determinar que la densidad del agua en el vaso 1 es
menor que la del vaso 2
1. La temperatura es inversamente proporcional al volumen
2. la masa del agua contenida en el vaso 2 es menor que la del vaso 1
3. los cuerpos aumentan el volumen cuando la temperatura se
incrementa, excepto el agua entre los 0° C y los 4° C
4. la masa del agua contenida en el vaso 1 es menor que la del vaso 2
De estas afirmaciones son correctas
1 y2
2 y3
3 y4
1 y3
58. El número de moles de agua contenidos en el vaso 2, comparado con
el número de moles de agua contenidos en el vaso 1 es
a)
b)
c)
d)
casi el mismo
60% menor
25% mayor
25% menor
el nitrógeno necesita menos calor que el oxígeno para cambiar de
estado sólido a líquido, pero más para cambiar de líquido a gas.
el azufre necesita más calor que el plomo para cambiar de estado
sólido a líquido, pero menos para cambiar de líquido a gas.
el nitrógeno necesita menos calor que las demás sustancias para
tener cualquier cambio de estado.
el plomo necesita más calor que las demás sustancias para tener
cualquier cambio de estado.
61.
Responda las preguntas 58 a 59 de acuerdo con la siguiente información
a)
b)
c)
d)
su volumen es el triple del volumen de agua contenida inicialmente en
el vaso 1
el calor transferido en la mezcla vale 50 julios
su densidad es menor que la densidad del agua contenida
inicialmente en el vaso 1
su temperatura es la mitad de la del agua contenida inicialmente en
el vaso 1
hay fluido neto del calor del helado al refrigerador.
la energía interna del helado disminuye.
el flujo neto de calor entre el helado y el refrigerador es cero.
hay flujo neto de calor del refrigerador al helado
56. Los recipientes sellados 1, 2 y 3 de las
figuras contienen agua con volúmenes
V y 2V respectivamente, a los cuales se
le transfieren iguales cantidades de
energía calorífica. La variación de la
temperatura en el recipiente 2 es
a)
b)
c)
d)
59. La masa de agua contenida en el vaso 1 se mezcla con el doble de
masa de agua a 20° C. Con respecto a la mezcla se puede afirmar que
62. En una región nevada se
observa los techos de dos
casas, uno cubierto con
nieve y el otra con su techo
sin nieve. Si ambas casas
tienen encendido el mismo
sistema de calefacción se puede concluir que la casa con el techo
cubierto con nieve:
a) posee una mala aislación térmica
b) posee una buena aislación térmica
c) posee igual aislación térmica que la que no tiene nieve
d) está tan fría adentro como afuera
63. La tuerca colocada en el perno de la figura se encuentra “agripada”
lo que significa que no se puede aflojar con la llave por estar pegada.
Responde las preguntas 67 y 68 con la siguiente situación
Una varilla de hierro y otra de vidrio de igual masa son sumergidas en
agua a 100o C.
67. Si la cantidad de calor transmitida a las varillas por el agua en un
segundo es el mismo, se puede afirmar que
Una forma de lograr aflojar la tuerca sería calentar:
a)
b)
c)
d)
al perno
la tuerca
la tuerca junto con el perno
la llave.
64. The arrows in
the diagram
below show
the circulation
of air on a
sunny day.
The air circulation shown is caused by
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
la varilla de hierro alcanza primero el equilibrio térmico.
la varilla de vidrio alcanza primero el equilibrio térmico.
las varillas alcanzan el equilibrio térmico simultáneamente.
las varillas no alcanzan el equilibrio térmico.
68. Si prácticamente la capacidad calórica del vidrio es el doble de la del
hierro, la gráfica de calor absorbido contra el aumento de la
temperatura es:
a)
c)
b)
d)
both hot air and cool air sinking
both hot air and cool air rising
hot air sinking and cool air rising
hot air rising and cool air sinking
Responde las preguntas 65 y 66 con la siguiente información
65. De lo anterior se puede afirmar que
69. Un
balón
de
laboratorio
con
agua en su interior
es calentado por un
mechero como se
observa en la figura
1. Cuando el agua
alcanza su empieza a transformarse en vapor que llena todo el balón
como se muestra en la figura 2. Luego el balón se tapa, el mechero se
retira, y el balón se coloca sobre una ducha de agua fría como se
ilustra en la figura 3.
a)
el calor específico del material A es menor que el del material B
puesto que Ce y Q son directamente proporcional.
La presión en el punto P dentro del balón en el instante ilustrado es F3 es
b)
la cantidad de calor es tanto mayor cuanto mayor es la masa a la
cual se le está suministrando energía.
c)
los calores específicos son iguales puesto que alcanzan la misma T.
d)
no es posible afirmar cual es mayor puesto que no hay valores de Q y
de T.
La siguiente gráfica representa la
variación de la temperatura, T, para
dos cuerpos, A y B del mismo
material y de diferentes masas, en
función del calor Q que se les
suministra.
66. Suponga ahora que los cuerpos son de diferentes materiales y se
incrementan la misma temperatura, se puede afirmar entonces:
a)
la cantidad de calor es tanto mayor cuanto mayor es el C e de la
sustancia.
b)
la cantidad de calor es tanto menor cuanto mayor es el C e de la
sustancia.
c)
la cantidad de calor que se le debe suministrar a la sustancia debe
ser el triple que el de la otra sustancia.
d)
no es posible afirmar a que cuerpo se le debe suministrar más calor,
puesto que no hay valores de Q y T
a)
b)
c)
d)
es mayor que la presión atmosférica
es menor que la presión atmosférica
es igual a la presión atmosférica
no depende de la temperatura del vapor
70. A recipientes iguales que contienen respectivamente 1 litro, 2 litros y 3
litros de agua, se les suministra calor hasta que llegan a sus puntos
de ebullición. Respecto a la relación de estas temperaturas de
ebullición se puede afirmar que es
a)
b)
c)
d)
igual en los 3 recipientes.
mayor en el recipiente de 1 litro.
mayor en el recipiente de 3 litros.
menor en el recipiente de 3 litros.
71.
Si en la situación anterior la temperatura inicial del agua en los tres
recipientes es la misma, la cantidad de calor absorbida por el agua
hasta el momento en que alcanza el punto de ebullición es
a)
b)
la misma en los tres recipientes.
dependiente del volumen del agua e independiente de la temperatura
inicial.
dependiente del volumen del agua y de la temperatura inicial.
directamente proporcional al volumen del recipiente.
c)
d)
Responda las preguntas 72, 73 y 74
información
de acuerdo con la siguiente
La siguiente es la gráfica de la temperatura de 1 kg de helio como función
76. Una cubeta
con
hielo
recibe
constantement
e calor de un
mechero como
se aprecia en
la figura.
De la gráfica que muestra la temperatura dentro de la vasija en función del
tiempo, se concluye que entre
del calor que este absorbe a presión atmosférica.
72. El calor latente de una sustancia es la cantidad de calor por unidad
de masa necesaria para que la sustancia sufra un cambio de estado.
De acuerdo con esto, el calor latente de evaporación del helio según la
gráfica es
a)
45 kJ/kg
b)
35 kJ/kg
c)
25 kJ/kg
d)
20 kJ/kg
73. De la gráfica se puede concluir que a 4K, la muestra de helio
a)
b)
c)
d)
absorbe calor sin elevar su temperatura.
absorbe calor y así mismo eleva su temperatura.
mantiene constante el calor absorbido y su temperatura.
mantiene constante el calor absorbido y aumenta su temperatura.
74. Respecto al cambio de estado de la muestra que ilustra la gráfica a
los 4K y sabiendo que la temperatura es proporcional a la energía
cinética promedio del gas, se plantean las siguientes explicaciones:
I. El calor absorbido por la muestra aumenta la energía potencial
intermolecular, lo cual hace que los enlaces se rompan.
II. El calor absorbido por la muestra aumenta la energía cinética de las
moléculas haciendo que estas se separen entre sí.
III. El calor absorbido por la muestra disminuye la energía potencial de las
De las anteriores explicaciones son correctas
a)
II Y III
b)
I Y II
c)
Solo III
d)
Solo I
75. Se desean almacenar 9 litros de agua a 30°C
dentro de un recipiente térmico. Para ello se
cuenta con dos ollas A y B que tienen 3 y 6
litros de agua respectivamente. Si la
temperatura del agua en la olla B es de 20°C,
entonces, la temperatura del agua en la olla
A debe ser
a)
30°C
b)
35°C
c)
40°C
d)
50°C
a)
b)
c)
d)
t4 y t5, el agua cambia de estado líquido a gaseoso
t1, y t2, el hielo cambia de estado sólido a líquido
t3, y t4, el agua permanece en estado liquido
to y t1, el hielo cambia a estado líquido
77. Un tanque metálico lleno de gas es
sumergido en un depósito de agua cuya
temperatura es mayor a la del tanque.
Después de sumergido el tanque en el agua
sucede que
a)
b)
c)
d)
la temperatura del gas aumenta y su presión disminuye
la temperatura y la presión del gas disminuyen
la temperatura y la presión del gas aumentan
la temperatura del gas disminuye y su presión aumenta
Responda las preguntas 78, 79 y 80 de acuerdo con la siguiente
información
Se tienen tres cuerpos iguales
aislados del medio ambiente, a
temperatura T1, T2 y T3, tales que
T1 > T3 > T2. Se ponen en contacto
como lo muestra la figura
78. Inicialmente es correcto afirmar que
a)
b)
c)
d)
1 cede calor a 2 y 2 cede calor a 3
1 cede calor a 2 y 3 cede calor a 2
2 cede calor a 1 y 3 cede calor a 2
2 cede calor a 1 y 2 cede calor a 3
79. Si la capacidad calorífica del cuerpo 1 es C, el calor que éste cede al
cuerpo 2 hasta alcanzar la temperatura de equilibrio Tf vale
a)
b)
c)
d)
C( T3 - T2 )
C( Tf - T2 )
C( T1 - Tf - T3 )
C( T1 - Tf )
80. A l cabo de cierto tiempo los cuerpos alcanzan una temperatura
constante Tf tal que T3 < Tf. La gráfica que mejor representa la
temperatura del cuerpo 3 en función del tiempo es
a)
c)
b)
d)
81. El calor de fusión del hielo es de 79,7 cal/g. entonces el calor que es
necesario retirar para congelar 10 kg de hielo, es
87. El calor de fusión del plomo vale 6,0 cal/gr. Y su temperatura de
fusión es de 327°C. Esta información significa que
a)
b)
c)
d)
a) para elevar la temperatura de 1 gr. de plomo, desde 0°C a 327°C,
debemos suministrarle 6,0 calorías.
b) 1gr. de plomo, a 327°C solamente puede estar en la fase líquida.
c) 1 gr. de plomo sólido, a 327°C, necesita 6 calorías para transformarse
totalmente en plomo líquido.
d) si suministramos 6 calorías a 1 gr. de plomo sólido, a 327°C, su
temperatura aumenta en 1°C.
7,97 kcal
797 kcal
7970 cal
79700 cal
82. Si el calor específico de un sólido A es mayor que el de un sólido B y a
masas iguales de ambos se les adiciona la misma cantidad de calor, se
puede afirmar que la temperatura final de A es
a)
b)
c)
d)
mayor que la de B
igual a la de B
menor que la de B
indeterminada con respecto a B
I
II
III
d)
the aluminum expands outward and the hole remains the same in size
the hole decreases in diameter
the area of the hole expands the same percent as any area of the
aluminum
the area of the hole expands a greater percent than any area of the
aluminum
84. Dos objetos de masas mA y mB están hechos de distintos materiales, A
y B. Cuando los dos objetos absorben cantidades iguales de energía
térmica, sus temperaturas aumentan en la misma proporción. Los
calores específicos de los materiales A y B se relacionan por:
a)
b)
c)
d)
CA = C B
CA = (mA/mB)C B
CA = (mB/mA)C B
CA = (mA + mB)CB
85. Un recipiente aislado térmicamente contiene 100g de hielo a 0 0C. Se
vierte agua a 400C en el recipiente y su contenido. Todo el hielo se
fundirá si la cantidad de agua agregada es:
a)
b)
c)
d)
Agua de un lago que se congela.
Vapor de agua que se condensa en el parabrisas de un automóvil.
Una bolita de naftalina que se sublima en el cajón de un guardarropa.
Indique la opción correcta, si uno de los sistemas – agua, vapor, naftalina
– está cediendo o recibiendo calor del medio ambiente:
83. An annular ring of aluminum is cut from an
aluminum sheet as shown. When this ring is heated:
a)
b)
c)
88. Considere los tres fenómenos siguientes:
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
d)
a)
la pendiente de la gráfica para un cuerpo dado, proporciona el valor
de su capacidad térmica.
b)
la capacidad térmica de B tiene un valor de 40 cal
c)
el calor específico de B vale 0,40 cal
d)
el calor específico de A no se puede calcular pues desconocemos
su masa.
C
gr C
Cede
cede
recibe
cede
cede
recibe
cede
cede
cede.
recibe.
cede.
recibe.
Hielo a 0°C.
Una mezcla de hielo y agua a 0°C.
Agua a 2,5°C.
Una mezcla de hielo y agua a 5°C.
la altura del líquido disminuye, porque el recipiente de vidrio aumenta
su tamaño
la altura del líquido aumenta, porque el recipiente de vidrio se
contrae
la altura del líquido aumenta, pues su volumen aumenta más que el
volumen del recipiente de vidrio
la altura del líquido disminuye, pues su volumen aumenta menos que
el del recipiente de vidrio
91.
Luego de cierto tiempo en una piscina al salir de ella, se empieza a
tiritar (temblar), esto ocurre
a)
porque el agua que queda en su cuerpo le quita energía al niño para
evaporarse
porque al estar mojado el aire lo enfría
porque su cuerpo está quieto
porque el agua está más calentita que el ambiente
b)
c)
d)
Sobre lo anterior no podemos afirmar que
Naftalina.
90. Dentro de una probeta de vidrio con coeficiente de expansión
volumétrica 3αv hay un líquido, de coeficiente de expansión
volumétrico 3α L, hasta una altura h. (3αv < 3αL). Cuando se aumenta
la temperatura del sistema, es cierto que
c)
86. La figura de este problema
representa la cantidad de
calor absorbido por dos
cuerpos A y B, en función
de sus temperaturas. La
masa de B vale 100 gramos,
pero no conocemos la masa
de A.
Vapor
89. Se ponen 200 gr de hielo a 0°C y 200 gr de agua a 5°C en un
recipiente térmicamente aislado. Cuando se alcanza el equilibrio
térmico, el recipiente contiene:
b)
más de 40 g
más de 100 g
más de 200 g
más de 800 g
Agua
92. Se suelta una pluma sobre la llama de una vela y se
observa que la pluma se eleva. Con esta observación
queda en evidencia que:
a)
b)
c)
d)
la pluma flota en el aire ya que es más liviana que
este gas
la pluma gana energía calórica que se transforma en
movimiento
la pluma aumenta su temperatura
el aire sube por convección arrastrando a la pluma.
93. La cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de una
sustancia en una unidad por unidad de masa, sin cambio de estado es:
a)
b)
c)
d)
Calor latente
Capacidad calórica
Calor especifico
Dilatación lineal
PREGUNTAS ABIERTAS
99. Se suministró calor a dos cantidades de agua con masas diferentes
que se encontraban a la misma temperatura inicial. Las dos
porciones alcanzaron la misma temperatura final. ¿Significa Esto
que la cantidad de calor suministrado es tanto menor cuanto mayor
es la masa de agua que se está calentando?
94. La magnitud que indica la mayor o menor dificultad que presenta una
sustancia para experimentar cambios de temperatura bajo el
suministro de calor es:
a)
b)
c)
d)
Dilatación lineal
La temperatura
Calor especifico
Capacidad calórica
95. Una sustancia experimenta un cambio en su temperatura cuando se
transfiere calor, pero existen situaciones donde el flujo de calor no
tiene como resultado un cambio en la temperatura sino en su estado
físico produciendo cambios de fases. Cuando esto ocurre quiere decir
que existe:
a)
b)
c)
d)
Calor especifico
Dilatación lineal
Calor latente
Capacidad calórica
96. Cuando se mide la temperatura de un paciente con un termómetro de
mercurio, este se deja en contacto con el paciente durante 3 minutos.
Se procede de este modo para que
I toda la energía interna del paciente pase al termómetro.
II la temperatura del termómetro sea igual a la del paciente, en la región
del cuerpo en que se mide.
III el termómetro alcance el equilibrio térmico con el paciente.
Es (son) correcta(s)
a)
b)
c)
d)
solo II.
solo III.
solo I y II.
solo II y III.
97. Se tiene cierta masa de agua, inicialmente a 80 °C, hay que mezclar
con 4 kg de agua, inicialmente a 30 °C, para que la mezcla tenga una
temperatura de equilibrio de 40 °C. para alcanzar dicha temperatura
la masa de agua a 80°C requerida es de
a)
b)
c)
d)
e)
1 kg
3/2 kg
4 kg
32/3 kg
16 kg
98. Tres cuerpos idénticos, P, Q y R, aislados del medio ambiente, se
encuentran a temperaturas distintas T, 3T y 6T, respectivamente. Los
cuerpos P y Q se colocan en contacto hasta que alcanzan el equilibrio
térmico. Luego se separan, y el cuerpo P se pone en contacto con el
cuerpo R. Tras alcanzar el equilibrio térmico, la temperatura final del
cuerpo R es
a)
b)
c)
d)
6,0T
4,5T
4,0T
3,0T
100. En un calorímetro de capacidad calorífica de 20 cal/ oC se tiene 180
gr de agua a 30oC, si se mezcla con 100 gr de agua 0oC. Sobre el
resultado final de la mezcla podemos afirmar que
Rellene el cuadro cuya letra es la respuesta correcta, con lapicero. Hacerlo
en más de una opción anula la respuesta (incluye cualquier marca) No se
permiten tachones ni enmendaduras.
N°
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
OPCIONES
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
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D
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D
Rellene el cuadro cuya letra es la respuesta correcta, con lapicero. Hacerlo
en más de una opción anula la respuesta (incluye cualquier marca) No se
permiten tachones ni enmendaduras.
N°
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
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81
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89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
NOMBRES:
100
OPCIONES
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