BIMESTRAL, TALLERES Y QUICES

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1 GIMNASIO PARAÍSO ANTARES MANUAL DE PROCESO MISIONAL GESTIÓN ACADÉMICA EL NIÑO, LA NIÑA, JÓVENES, LA LÚDICA Y LA PAZ BIMESTRAL, TALLERES Y QUICES GA F29 Versión 1 Fecha: FECHA: BIMESTRAL TALLER RECUPERACIÓN QUIZ Nº DOCENTE: ELKYN MARTÍNEZ SÁNCHEZ ÁREA / ASIGNATURA: FÍSICA ESTUDIANTE GRADO: DÉCIMO CALIFICACIÓN MECÁNICA DE FLUIDOS CALORIMETRÍA

2 7. Con respecto a la situación planteada es posible expresar la masa del cubo en términos de la tensión de la cuerda (T) y la aceleración de la gravedad (g), como: 8. De acuerdo a la situación, es posible afirmar que: A. Al soltar la cuerda el cubo se hunde porque el empuje hace descender el objeto. B. La tensión y el empuje sobre el cubo actúan en dirección vertical hacia arriba equilibrándose con su peso. C. Al sumergir el cubo a mayor profundidad la tensión va a aumentar. D. No es necesario que se sostenga el cubo con la cuerda porque éste flota debido a que su densidad es mayor que la del agua. RESPONDER LAS PREGUNTAS 45 A 46 DE ACUERDO A LA Una prensa hidráulica es un dispositivo provisto de dos émbolos por lo general de forma circular, los cuales tienen áreas diferentes y están conectadas por un fluido que permite que a través de este se transmita la presión ejercida en uno de los émbolos hacia el otro. PREGUNTAS ICFES RESPONDER LAS PREGUNTAS 43 A 44 DE ACUERDO A LA Un niño tiene un cubo un material de densidad ρ y arista x, lo amarra a una cuerda de masa despreciable comparada con la masa del cubo y lo sumerge completamente en un tanque con una sustancia de densidad igual a la cuarta parte de la densidad del cubo, mientras lo sostiene con la cuerda como se muestra en la figura. Este principio se denominó Principio de Pascal en honor al físico Francés Blaise Pascal quien determinó que un fluido tiene la propiedad de transmitir presión en todas direcciones. 9. Con respecto a la situación planteada es correcto afirmar que: A. Si el fluido se cambia por agua, la prensa no funciona. B. La fuerza aplicada en el embolo de área menor se hace mayor en el embolo de área mayor. C. El fluido no transmite la presión en todas las direcciones. D. El área de los émbolos es directamente proporcional a la presión.

3 10. Si se aplica una fuerza F sobre el embolo de área 1, cuyo radio es la cuarta parte del radio del embolo 2. La fuerza que se transmite en el área 2 será: A. Cuatro veces la fuerza 1. B. El doble de la fuerza 1. C. 16 veces la fuerza 1. D. La mitad de la fuerza Se tiene un bloque de un material desconocido cuyo volumen es V, el cual flota en agua sumergido hasta la mitad de su volumen. Con respecto a la densidad del bloque es correcto afirmar que esta es: A. El doble de la del agua. B. La cuarta parte de la del agua. C. Igual a la del agua. D. La mitad de la del agua. RESPONDER LAS PREGUNTAS 48 A 50 DE ACUERDO A LA En la figura se muestra el diseño estructural de las tuberías que conducen el agua que llega a una casa y las de distribución del líquido en la misma. El área del conducto de llegada del líquido a la casa es tres veces el área del conducto de distribución. El área del conducto de llegada del líquido a la casa es tres veces el área del conducto de distribución. 48. Se sabe que en cierto momento del día el consumo de agua en la casa es tal que la altura de agua en el tanque de almacenamiento permanece estable, es decir se iguala la cantidad de agua que llega con la cantidad que se consume. Con respecto a esta situación se puede afirmar que la velocidad del fluido en el conducto de entrada con relación a la velocidad en el conducto de distribución es: A. El triple. B. La mitad. C. La tercera parte. D. La cuarta parte. 49. La casa necesita como mínimo un suministro de 0,1π metros cúbicos por segundo de agua, para mantener su reserva. Si el área trasversal del conducto de llegada tiene un radio de 5 cm, la velocidad mínima del agua en este conducto debe ser: A. 40 m/s. B. 25 m/s. C. 5 m/s. D. 0,5 m/s. 50. En términos de la presión que experimenta el fluido en los El conducto de llegada, el tanque de almacenamiento y el conducto de distribución, es incorrecto afirmar que: A. Es mayor en el conducto de distribución. B. Es mayor en el conducto de distribución. C. Es mayor en el conducto de llegada. D. Es igual en el conducto de distribución que en el conducto de llegada. 51. La temperatura normal del cuerpo humano oscila entre 35 y 37 o C. Las fiebres por encima de los 40,5 C pueden amenazar proteínas de vital importancia, provocando estrés celular, infarto cardiaco, necrosis de tejidos y ataques paroxísticos entre otros. A una sala de emergencia llega una persona de masa M y una temperatura de 40 o C, por lo que es necesario bajar su temperatura rápidamente hasta los 35 C. El medico de turno aconseja meter al paciente en una tina con agua. Si el agua está a una temperatura ambiente de 15 C, la cantidad de agua que se debe utilizar en el recipiente donde se va a meter al paciente es (C 1 es el calor específico de un cuerpo humano y C 2 es el calor específico del agua):

4 52. En una práctica de Laboratorio se quiere determinar la temperatura de ebullición de algunos líquidos, para lo cual se vierten en un recipiente y se les suministra calor hasta que inicien su proceso de condensación, momento en el que se mide su temperatura. La tabla correcta para tomar los resultados del experimento es: RESPONDER LAS PREGUNTAS 55 A 58 DE ACUERDO A LA 53. Para que exista transmisión de calor por convección se considera que el calor fluirá a través de un medio cuyas moléculas o partículas presentan movimiento relativo, es decir un medio líquido, gaseoso, o más genéricamente un medio fluido. cuando se aplican medios mecánicos para hacer circular el fluido, al proceso se le denomina convección forzada. Un ejemplo de convección forzada es: A. El calentar agua en una estufa. B. El calentar el extremo de una varilla para que se caliente su otro extremo. C. El calentarnos al exponernos directamente a los rayos de sol. D. El calentar una habitación por medio del sistema de calefacción. 54. En las escalas de temperatura se sabe que el cero absoluto en la escala Kelvin corresponde a -273 grados en la escala Celsius o centígrada. además se considera la variación de temperatura en ambas escalas como equivalente, es decir la variación de un grado centígrado equivale a la de un grado kelvin. si se desean construir dos termómetros para las dos escalas de medición de temperatura,con la condición de que ambos tengan la misma longitud, la representación correcta es: El coeficiente de dilatación ( ) es una propiedad física, que mide el cambio relativo de longitud o volumen que se produce cuando un cuerpo sólido o un fluido experimentan un cambio de temperatura. El coeficiente de dilatación se puede definir como el aumento en cada unidad de longitud o volumen por cada grado centígrado de temperatura que aumenta la sustancia. En la siguiente tabla se muestran algunos valores del coeficiente de dilatación para algunas sustancias: Sustancia Coeficiente de dilatación volumétrico ( o C -1 ) ( ) Vidrio 9x10-6 Acero 36x10-6 Cobre 51x10-6 Alcohol Etílico 74,5x Supóngase que se tienen dos rieles de igual longitud hechos con acero y cobre respectivamente. Si a cada uno de ellos se les suministra calor de tal manera que el aumento de temperatura en los dos sea el mismo. Se espera con respecto a la longitud final de los rieles que: A. Sea mayor la del riel de acero. B. Sea mayor la del riel de cobre. C. Sean iguales ya que sus longitudes iniciales y variaciones de temperatura son las mismas. D. No varíen su longitud.

5 56. Con respecto a los rieles de la situación anterior la gráfica que relaciona la variación de la longitud con respecto a la variación de la temperatura es: 58. La variación en la longitud de un cuerpo sometido a una variación en su temperatura, está determinada por la expresión L = α. L o. T, donde ΔT representa la variación en la temperatura y L o es la longitud inicial dela sustancia. una expresión que permite determinar la longitud final de un material sometido a una variación de temperatura es: RESPONDER LAS PREGUNTAS 59 A 62 DE ACUERDO A LA La unidad fundamental para la medición del calor es la CALORÍA, la cual se puede definir como La cantidad de calor necesario que hay que suministrar o quitar para elevar o disminuir respectivamente en 1 o C la temperatura de una masa de 1 gramo de agua. En el Sistema Internacional de unidades, una caloría es equivalente a 4,186 Julios. 57. Se tiene un frasco de vidrio lleno hasta el borde con alcohol etílico y el conjunto se introduce en el refrigerador, de tal forma que su temperatura desciende. Es correcto afirmar con respecto a la situación que: A. El frasco se quiebre ya que el volumen del alcohol etílico será mayor con respecto al del frasco de vidrio. B. El frasco se quiebre ya que el aumento del volumen del alcohol etílico es mayor que el aumento del volumen del frasco de vidrio. C. Los volúmenes de vidrio y alcohol etílico al final del proceso serán los mismos. D. Los volúmenes de las dos sustancias permanecen constantes, ya que no hay aumento de temperatura en el proceso. Kilocalorías suministradas por cada 100 gramos Alimento Valor energético (Kcal) Arroz blanco 354 Pan de trigo blanco 255 Lentejas 360 Huevo duro 140 Galleta de chocolate 500 miel 300 Berenjena 29 espinaca 30 Fresas La combinación de alimentos que proporciona al organismo exactamente 1800 Kcal es: A. 200 gr de berenjena, 300 gr de huevo duro y 400 gr de arroz blanco. B. 150 gr de fresas, 200 gr de galletas de chocolate y 100 gr de miel. C. 400 gr de pan de trigo blanco, 200 gr de miel y 500 gr de fresas. D. 100 gr de espinacas, 250 gr de lentejas y 300 gr de fresas. 60. Una persona de masa corporal M, consume 100 gr de huevo duro, 100 gr de galletas de chocolate y

6 100 gr de lenteja. Si esta persona desea realizar un trabajo subiendo por una cuerda hasta una altura h, talque este sea equivalente a la energía consumida. La expresión que determina dicha altura es: 63. El científico británico James Prescott Joule demostró valiéndose de un dispositivo similar al de la figura, que determinada cantidad de trabajo mecánico produce una cantidad de calor. Así al dejar caer la masa m desde una altura determinada, la energía potencial de la misma se transforma en trabajo capaz de hacer mover las aspas del dispositivo, trayendo como consecuencia de dicho movimiento el aumento de la temperatura del agua contenida en el mismo. 61. De la tabla se puede concluir que La cantidad de calorías que se consumen en el proceso de alimentación depende: A. únicamente de las calorías suministradas por cada alimento y no de la cantidad consumida. B. tanto de las calorías suministradas por cada alimento como de la cantidad que se consuma. C. La cantidad consumida, por lo que es aconsejable comer pocos alimentos que contengan gran cantidad de Calorías. D. La preparación delos alimentos, ya que una buena cocción permite disminuir las calorías en los mismos. 62. En la siguiente grafica se observa el comportamiento de 10 gramos de agua cuando se le suministra calor. La altura h de la cual se debe dejar caer una masa de 10 gr para que 100 gr de agua contenidos en el recipiente pasen de 14 o C a 15 o C es igual a: (considere la gravedad como 10 m/s 2 ) A. 4,186 m. B m. C. 1,5 m. D. 10 m. 64. En la tabla se muestra el calor específico de cuatro sustancias: Sustancia Calor especifico (Julios/Kg. o K) C e Aluminio 920 Cobre 376 Hierro 502 Mercurio 126 Si se le suministra la misma cantidad de calor a iguales masas de cada sustancia, la gráfica que mejor representa la situación es: La pendiente de la recta representa le expresión (masa m y calor especifico C e)

7 66. Cuando tomamos un trozo de hielo con nuestras manos comúnmente sentimos que se quema nuestra mano, debido a la baja temperatura del hielo en comparación a la de nuestro cuerpo. durante este proceso sucede que: A. El hielo le cede calor a la mano. B. La mano le cede calor al hielo. C. El hielo le cede temperatura a la mano. D. La mano le cede temperatura al hielo. RESPONDER LAS PREGUNTAS 67 A 69 DE ACUERDO A LA El calor específico de una sustancia está definido por la Q expresión C e = en donde Q es el calor m(t f T i ) específico que es necesario suministrar a la unidad de masa de esa sustancia para que su temperatura aumente en una unidad. Se tiene un calorímetro (recipiente construido para aislar térmicamente su contenido del exterior) de masa despreciable, con una masa de agua M a temperatura T. 65. Con respecto al calor especifico de las sustancias es incorrecto afirmar que: A. Al suministrar calor a una sustancia, el aumento de temperatura es proporcional a dicho calor suministrado. B. Al suministrar la misma cantidad de calor a dos masas diferentes de la misma sustancia, el aumento de la temperatura es inversamente proporcional a la masa de la sustancia. C. Al suministrar la misma cantidad de calor a dos masas iguales de diferentes sustancias, el aumento de temperatura es inversamente proporcional a su calor específico. D. Al suministrar calor una sustancia, el aumento de temperatura es proporcional a la masa dela misma. 67. Si se introduce un cuerpo de masa m temperatura T 0 > T, la temperatura T f, a la cual llegará el sistema al alcanzar el equilibrio térmico es: A. T 0 B. T C. Menor que T D. Menor que T 0 pero mayor que T 68. Si Tf es la temperatura final del conjunto y C 1 es el calor especifico del agua y C 2 el del cuerpo de masa m, el calor ganado por la masa de agua M es: A. MC2(T0 -Tf) B. mc2(tf -T0) C. MC1(Tf -T0) D. mc1(tf -T0) 69. De acuerdo con lo anterior, de las siguientes expresiones, la que es válida para el calor especifico C 2 del cuerpo de masa m, es: A. M T f T C m T 0 T 1 f B. C. M m m M T 0 T f T f T C 1 T 0 T T f T 0 C 1

8 D. M T f T C m T T En la clase de física, Juan, Andrés y Carolina discuten acerca de cómo pueden calcular experimentalmente el calor específico de un metal, conocido de antemano el calor especifico del agua, la masa del metal y la masa de agua que se va a usar en el experimento. Cada uno de ellos plantea un procedimiento: Juan: tomar las temperaturas del metal y de la masa de agua. Introducir el metal en el agua, tomar nuevamente la temperatura del conjunto y usar la ecuación de equilibrio térmico para obtener el resultado deseado. Andrés: introducir el metal en un recipiente con agua, hasta que alcancen su equilibrio térmico, tomar la temperatura del conjunto, suministrar calor al conjunto por un determinado tiempo, tomar la temperatura del agua y del metal luego de suministrado el calor y usar la ecuación de equilibrio térmico para obtener el resultado deseado. Carolina: suministrar la misma cantidad de calor a la masa de agua y al metal por separado, introducir el metal en el agua, luego de un tiempo determinar la temperatura del conjunto y usar la ecuación de equilibrio térmico para obtener el resultado deseado. De los procedimientos planteados por los tres estudiantes se puede decir que: A. Juan y Carolina son correctos. B. Andrés y Carolina son correctos. C. Juan y Andrés son correctos. D. los tres procedimientos son correctos. 71. Se tienen dos sustancias a diferentes temperaturas, las cuales se mezclan y se dejan en reposo durante un tiempo. La grafica que representa el comportamiento de la temperatura en las sustancias con respecto al tiempo es: 72. En una habitación se colocan 4 cubos de hielo del mismo tamaño y con la misma temperatura dentro de 4 cajas de diferentes materiales, de iguales dimensiones y con el mismo grosor en sus paredes como se muestra en la figura: En un momento determinado se enciende una bombilla que emite luz y calor. De esta situación se espera que el primer trozo de hielo en derretirse sea: A. El de la caja recubierta de vidrio. B. El de la caja recubierta de madera. C. El dela caja recubierta de icopor. D. el de la caja recubierta por espejos.

9 RESPONDER LAS PREGUNTAS 73 A 76 DE ACUERDO A LA En la tabla se muestran las temperaturas de fusión y ebullición de cuatro sustancias diferentes, además de su calor latente de fusión y de ebullición. Sustanc ia Temperatu ra de fusión ( o C) Temperatu ra de ebullición ( o C) Calor latent e de fusión (cal/g ) Calor latente de ebullici ón (cal/g) Plomo ,5 205 Mercuri ,8 71 o Alumini o Plata Se tiene una masa de mercurio a -50 o C y se le suministra calor de tal manera que esta masa llega hasta los 100 o C. La grafica que mejor representa este proceso es: 74. La expresión que representa la cantidad de calor que se le debe suministrar a una masa M de plomo de calor especifico C, que se encuentra a 100 o C para llevarla hasta los 400 o C es: A. 440(C)(M) C. 305(M) B. 500(C) D. 410(C)(M) 75. Con respecto a los calores latentes de fusión y ebullición de las tres sustancias es correcto afirmar que: A. Se necesita más calor para fundir una masa de 2 gramos de plomo que una de 1 gramo de aluminio que se encuentren en sus respectivas temperaturas de fusión. B. La sustancia que menos calor necesita para pasar de estado líquido al estado gaseoso encontrándose en sus respectivas temperaturas de ebullición, es el aluminio. C. A masas iguales de las tres sustancias que se encuentren a la temperatura de fusión de cada una respectivamente, la que menos calor necesita para pasar del estado sólido al estado líquido es el mercurio. D. Para cualquier par de masas diferentes de aluminio y mercurio que se encuentren en sus respectivas temperaturas de fusión, siempre se necesitará más calor para fundir el aluminio que el mercurio. 76. Se tienen tres barras a temperatura ambiente de igual masa y la misma longitud construidas con aluminio, plata y plomo respectivamente. si se calientan las tres barras hasta los 700 o C. Las barras que se funden son las de: A. Aluminio y plata. B. Plomo y aluminio. C. Plata y plomo. D. las tres barras se funden ya que 700 o C es una temperatura muy alta.