FÍSICA 2 NIVEL A_PRÁCTICA_SUPER_SEMANA-02

Vista previa del material en texto

1
02
 F
2A
 S
up
 2
2.
pm
d
Ciclo Superintensivo 2022
Física II
Boletín 02 Nivel A – Física II
Termodinámica
01. Isobáricamente a la presión de 400 Pa
el volumen de un gas ideal se extiende
hasta triplicarse. Si en este proceso el
gas desarrolla un trabajo de 80 J. En-
cuentre el volumen inicial que ocupa el
gas.
a) 0,1 m3
b) 0,11
c) 0,01
d) 0,001
e) 0,0001
02. En el proceso mostrado el sistema recibe
100 cal. Determine el incremento de ener-
gía interna del sistema. (1 cal = 4,18 J)
a) 216 J
b) 162
c) 264
d) 178
e) 218
03. En el proceso cíclico mostrado, deter-
minar el trabajo neto.
a) –10 J
b) –20
c) –30
d) –40
e) –60
04. Mediante el proceso A-B, la energía inter-
na del gas ideal disminuye en 10 kJ, de-
termine la cantidad de calor que se le
suministra en dicho proceso.
(TA = 900 K, TB = 300 K).
a) 10 kJ b) 12 c) 13
d) 14 e) 15
05. Un cilindro dispuesto horizontalmente
contiene cierto gas ideal y está cerrado
por un pistón liso de 20 cm2 de área, si
en virtud al calor recibido el pistón se
desplaza lentamente en 10 cm, calcule
el trabajo del gas. P0 = 105 Pa.
 
 
 
 
 400
V 3V
(m )3
P(Pa)
P(Pa)
2 4
20
50
 
V(m )3
70
10
3 8
V(m )3
P(Pa)
 1000
P(Pa)
2
9000 A
B
V(m )3
VB
Ciclo Superintensivo 2022
2Física II
a) 20 J
b) 25
c) 30
d) 35
e) 40
06. El calor que absorbe una máquina tér-
mica es 4 veces el calor que se libera
hacia el depósito frío. Determine el ren-
dimiento de dicha máquina.
a) 25% b) 50% c) 75%
d) 80% e) 60%
07. Una máquina térmica que trabaja con el
ciclo de Carnot opera entre las tempera-
turas 227ºC y 27ºC. Determine qué tra-
bajo realiza por ciclo cuando absorbe
200 kJ del depósito caliente.
a) 40 kJ b) 60 c) 80
d) 10 e) 120
08. En la figura se muestra dos máquinas
térmicas de Carnot. Si la eficiencia de la
primera es la misma que la segunda.
Calcular la temperatura del foco térmico
T.
a) 300 K
b) 400
c) 500
d) 600
e) 700
09. El recipiente de capacidad calorífica des-
preciable contiene un gas y está tapado
con un émbolo liso de área 20 cm2 y de
1 kg de masa. Al entregarle calor este se
expande duplicando su volumen. ¿Qué
cantidad de calor se le entregó? si el
émbolo se desplazó lentamente y el gas
varió su energía interna en 20 J. (Patm =
105 Pa).
a) 30 J b) 31 c) 41 d) 21 e) 43
10. Una máquina térmica trabaja entre 327 ºC
y 27ºC, que funciona con el 40% de su
máxima eficiencia teórica y cada ciclo ter-
modinámico lo realiza con una frecuencia
de 12 Hz. ¿Qué cantidad de trabajo desa-
rrolla la máquina en un minuto, si por cada
ciclo disipa 2 kJ de calor hacia el sumide-
ro?
a) 240 kJ b) 250 c) 300
d) 360 e) 480
11. Se muestra un proceso de expansión
que cambia de 1 a 2 en el siguiente es-
quema. Calcule el trabajo producido por
el gas.
a) 560 J b) 640 c) 420
d) 120 e) 60
 
PO 
 800K 
T 
200K 
1 
2 
 
10cm
 
800
600
0,2 0,8
(2)
(1)
P(Pa) 
V(m3) 
3
02
 F
2A
 S
up
 2
2.
pm
d
Ciclo Superintensivo 2022
Física II
12. Calcule el trabajo desarrollado en el ci-
clo termodinámico.
a) 100 J b) 150 c) 300
d) 450 e) 600
13. Se muestra la gráfica presión versus vo-
lumen (P-V) para un gas ideal. Determi-
ne el trabajo neto que éste desarrolla
durante un ciclo termodinámico.
a) 150 J b) 200 c) 180
d) 250 e) 300
14. Una máquina térmica ideal posee el foco
caliente a 227ºC. La diferencia de tem-
peraturas entre los focos es 50ºC. Si
absorbe 500 J de calor del foco caliente.
¿Qué trabajo realiza la máquina por ci-
clo?
a) 50J b) 200 c) 250
d) 27 e) 500
15. En el esquema se representan a dos
máquinas térmicas que están acopla-
das en serie. Si a la máquina (1) se le
entrega 40 kJ de energía en forma de
calor y a la máquina (2) 20,4 kJ. Deter-
mine la diferencia entre las eficiencias
de dichas máquinas si estas presentan
su máximo valor.
a) 22%
b) 23%
c) 24%
d) 25%
e) 26%
01. La variación de energía interna de un
gas ideal entre los estados 1 y 3 que se
muestran en la figura es 500 J determina
la veracidad o falsedad de las siguientes
proposiciones.
I. El trabajo desarrollado entre los
estados (1, 2) es mayor que entre (1,
2, 3).
II. El trabajo desarrollado entre los
estados 1, 2 y 3 es 2000 J
III. El calor absorvido por el gas 123 (es
5000 J).
1 2
3
0,1 0,2
0,1
0,2
p(kPa)
V(m )3
 
500 
 200 
1 3 V(m
3)
P(Pa)
P( Pa) 
3
100 T
3T
V(m3) 
 527ºC
T
1
33ºC
2
Ciclo Superintensivo 2022
4Física II
a) FFV b) FFF c) FVV
d) VVV e) VVF
02. El ciclo termodinámico, desarrolla un
trabajo de 600J. Determina el trabajo
desarrollado en el proceso de A  B .
p(Pa)
B
CA
2 6
100
V(m )3
a) 1,2 KJ b) 1 KJ c) 0,8 KJ
d) 0,4 KJ e) 0,2 KJ
03. Un recipiente que contiene un gas se
encuentra en una región donde la presión
del gas varía con su volumen de acuerdo
a la gráfica adjunta. Si para este proceso
se le tuvo que suministrar 96 cal en forma
de calor, determine su variación de
energía interna. (1 cal=4,2 J)
P(10Pa)5
0,8
0,2
0 4 10
V(10 m)
–3 3
émbolo
a) 80 J b) 103,2 J c) 100 J
d) 50 J e) 150 J
04. Un gas monoatómico está contenido en
un recipiente. Su volumen varía como
muestra la gráfica P-V. Si el calor
transferido en el proceso fue de 500 kJ,
determine la presión del gas en el
proceso.
0 2 6
V(m )3
P(Pa)
a) 25 kPa b) 50 kPa c) 75 kPa
d) 100 kPa e) 150 kPa
05. En la figura, se muestran dos máquinas
térmicas en serie, las cuales siguen el
ciclo de Carnot. Si la eficiencia de la má-
quina térmica (1) es el doble de la otra,
calcule el trabajo neto realizado por la
máquina (2).
 800K
T
1
300 K
2
a) 500 J b) 250 J c) 125 J
d) 300 J e) 225 J