FISICA SEM 10 - 2022 II

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Centro Preuniversitario de la UNS Ingreso Directo 
 
 FÍSICA ELEMENTAL 
CICLO 2022 - II 
 
“FENOMENOS TERMICOS” 
 
 
 
Semana N° 10 
Docente: Equipo Docente 
 
1) En un recipiente térmicamente 
aislado, se mezclan 40 g de agua a 
50 °C, con 60 g de agua a 80 °C. 
¿Cuál es la temperatura de 
equilibrio? 
a) 72°C b) 68 °C c) 65°C 
d) 69,5°C e) 65,5°C 
 
2) En un lago a 0 °C se colocan 10 g 
de hielo que está a -10 °C ¿Cuánto 
más de hielo se formará? 
a) 0,550 g b) 0,575 g c) 0,600 g 
d) 0,625 g e) 0,750 g 
 
3) En un recipiente de capacidad 
calorífica despreciable se mezclan 
“m” kg de agua a 15 °C con “2 m” 
kg de agua a 75 °C, cuando se 
alcanza el equilibrio térmico se 
vuelve a echar al recipiente “5 m” kg 
de agua a 79 °C. ¿Cuál será la 
temperatura de equilibrio al finalizar 
los procesos? 
a) 50 °C b) 60 °C c) 70 °C 
d) 55 °C e) 65 °C 
 
4) Se tiene un círculo metálico de 
radio 1 cm y β = 2,02x10-4 °C-1. ¿En 
cuántos °C se debe elevar la 
temperatura, ¿de tal modo que el 
nuevo radio del círculo sea igual a 
1,02 cm? 
a) 200 °C b) 186 °C c) 180°C 
d) 176°C e) 198°C 
 
5) ¿En qué lectura, el valor que 
marca la escala en °C y en °F son 
numéricamente iguales, pero con 
signos diferentes? 
a) 11,43 °F b) - 11,43 °F c) 40 °F 
d) 40 °C e) 32 °C 
 
6) Un calorímetro de equivalente en 
agua igual a 10 gr de agua a 20 °C. 
Si se introduce un cuerpo de 40 gr a 
50 °C. La temperatura final de 
equilibrio se logra a 40 °C. Determine 
el calor especifico del cuerpo. (en 
cal/gr°C). 
a) 0,5 b) 1,7 c) 1,9 
d) 2,1 e) 2,5 
 
7) Un automóvil de 400 kg tiene una 
velocidad de 5 m/s. Calcular la 
cantidad de calorías producidas por 
los frenos cuando se detiene. (1 J = 
0,24 cal) 
a) 1000 cal b) 1200 cal c) 1400 cal 
d) 1500 cal e) 1700 cal 
 
8) En la figura se muestra la cantidad 
de calor entregada a un cuerpo en 
función de la temperatura. Determinar 
el calor latente de fusión (en cal/g), si 
la masa del material es de 40 g. 
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Docente: Equipo Docente 2022 - II FÍSICA 
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a) 5 
b) 3 
c) 2 
d) 4 
e) 6 
 
9) Indicar la verdad (V) o falsedad (F) 
de las siguientes proposiciones: 
( ) El calor es una forma de energía 
acumulable por los cuerpos. 
( ) La unidad de calor en el 
Sistema Internacional es la 
caloría. 
( ) El calor es energía que se 
transfiera cuando hay una 
diferencia de temperatura. 
a) FFF b) FFV c) VVV 
d) VFF e) VVF 
 
10) Inventamos una nueva escala 
lineal de temperaturas que llamamos 
escala X y a su unidad, grado X (°X). 
Tal escala se define de manera que 
los puntos de fusión y ebullición del 
agua a 1 atm sean sus puntos fijos 
con valores 100° X y 500° X, 
respectivamente. a) Deduce la 
relación entre la temperatura medida 
en dicha escala y la correspondiente 
en la escala Celsius. b) ¿A cuántos 
grados en la escala X equivale un 
intervalo de temperaturas de 8° C? 
a) TX=4TC+100; 32°X 
b) TX=2TC+400; 22°X 
c) TX=4TC-100; 52°X 
d) TX=2TC+200; 20°X 
e) TX=TC+100; 42°X 
11) Una varilla de vidrio y otra de 
acero tiene la misma longitud a 0°C, 
y a 100°C sus longitudes se 
diferencian en 0,2 mm. Determine la 
longitud de cada varilla a 0°C (Los 
coeficientes de dilatación para 
ambos son: del acero es 4x10-6 °C-1 
y del vidrio es 5x10-6 °C-1 ) 
a) 1 m b) 2 m c) 3 m 
d) 4 m e) 5 m 
 
12) Una placa metálica de 100 g y 
coeficiente de dilatación lineal 10-4 
°C-1 recibe 400 cal de energía 
calorífica incrementando su área en 
1%. Halle el calor especifico (en 
cal/g°C) de la placa 
a) 0,04 b) 0,08 c) 0,016 
d) 0,02 e) 0,30 
 
13) Un recipiente térmicamente 
aislado contiene 200 g de agua a una 
temperatura de 25 ºC. Si se añade 
20 g de hielo a una temperatura de - 
5 ºC. Determine la temperatura de 
equilibrio (en ºC) de la mezcla. 
A) 6,2 B) 8,2 C) 9,6 
D) 15,2 E) 16,4 
 
14) Un calentador eléctrico de 350 W 
se emplea para hacer hervir 500g de 
agua. Si inicialmente la temperatura 
del agua es 18 ºC, ¿cuánto tiempo 
(en minutos) se emplea en hervir el 
agua? 
(1cal = 4,2J) 
A) 6,2 B) 8,2 C) 8,4 
D) 8,6 E) 9,2 
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15) Un proyectil penetra en una pared 
con rapidez de 200 m/s. Sí el 20% de 
su energía cinética se transforma en 
energía calorífica, halle el aumento 
de temperatura que experimenta el 
proyectil de calor específico 400 J/kg 
ºC. 
A) 5 ºC B) 6 ºC C) 9 ºC 
D) 10 ºC E) 11 ºC 
 
16) En la figura se muestra un bloque 
de masa 2 kg que es lanzado desde 
la base de una rampa, con una 
rapidez de 2 m/s. Si la rampa es de 
superficie rugosa, calcule la cantidad 
de energía que se transformaen 
calor. (1J = 0,24cal) 
 
A) 0,160 cal 
B) 0,384 cal 
C) 0,768 cal 
energía cinética es convertida en 
energía térmica del clavo. Calcular el 
número de veces que hay que 
golpear al clavo para elevar su 
temperatura en 25°C. 
a. 17 golpes b. 20 golpes 
c. 27 golpes d. 30 golpes 
e. 37 golpes 
 
19) En un calorímetro de equivalente 
en agua 20g, se tiene 180 g de agua 
a 15°C, un bloque metálico de 500g y 
Ce=0,03 cal/g°C ingresa a 80°C en 
el calorímetro. Hallar la temperatura 
de equilibrio. 
a. 23,5 °C b.30,5 °C c. 19,5 °C 
d.47,5 °C e. 42,3 °C 
 
20) En un calorímetro de 500g y 
Ce=0,03 cal/g°C se tiene 50g de 
hielo a -10°C, se vierte en el 
D) 0,867 cal 
E) 1,600 cal 
37° 
calorímetro 70g de agua a 40°C. 
Hallar las condiciones finales del 
sistema: 
17) Una bala de plomo de masa 5g se 
mueve con una energía cinética de 
12,6 J choca contra un blanco y 
queda en reposo. Hallar el 
incremento de la temperatura de la 
bala si no hay flujo de calor hacia el 
medio ambiente. (CePb=0,03 cal/g°C) 
a.40,2°C b. 20,1°C c. 30.6 
d. 50°C e. 15,3°C 
 
18) Un clavo de hierro de y calor 
especifico 481J/kg°C está siendo 
golpeado por un martillo de 2kg de 
masa. La velocidad de impacto del 
A. Agua 100g; hielo 20g a 0°C 
B. Agua 80g ; hielo 20 g a 0°C 
C. Agua 45g ; hielo 75g a 0°C 
D. Agua 120g ; a 2°C 
E. Agua 120g ; a 23°C 
 
21) En un recipiente de capacidad 
calorífica despreciable se tiene X 
gramos de hielo a 0°C, en contacto 
con Y gramos de vapor de agua a 
100°C. Determinar la relación entre X 
e Y, para lograr que todo el 
contenido logre su equilibrio térmico, 
obteniendo solo líquido a 100°C. 
a.X=3Y b.Y=3X c. X=Y 
martillo es m/s. Si la mitad de la d.X=4Y e. Y=4X 13 
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22) En un recipiente se tiene agua a 
0°C. Si se introduce 800g de hielo a - 
10°C. Hallar la cantidad de agua que 
se solidifica. 
a.20 g b.30 g c. 40 g 
d. 50 g e. 80 g 
 
23) Se tiene 100g de agua a la 
temperatura de 20°C. ¿Qué cantidad 
de kilocalorías se le debe 
proporcionar para vaporizarla 
totalmente? 
a. 54 b.58 c. 62 
d. 66 e. 70 
 
24) Se tiene 2g de hielo a -10°C.¿Qué 
cantidad de calor se le debe de 
agregar para transformarlo en agua a 
80°C? 
a.300 cal b.310 cal c. 320 cal 
d. 330cal e.340 cal 
 
25) Usando un calentador de 400W 
se prepara una jarra de té, para lo 
cual se debe hacer hervir medio litro 
de agua desde la temperatura inicial 
de 20°C. Halle el tiempo necesario 
para esto. 
A. 1,96 minutos 
B. 3,96 minutos 
C. 4,96 minutos 
D. 5,96 minutos 
E. 6,96 minutos 
 
26) Un tanque de capacidad calorífica 
despreciable contiene 200 lt de agua 
a latemperatura de 18°C y el gas 
natural tiene un calor de combustión 
de 9000Kcal por m3 ¿Cuánto de gas 
es necesario para calentar agua 
hasta 63°C? Considere un 20% en 
pérdidas en la transferencia de calor. 
a. 0,25 m3 b. 1,25 m3 c. 2,25 m3 
d. 3,25 m3 e. 4,25 m3 
 
27) Un motor de 200W se utiliza para 
agitar 40 lt de aceite (cada lt de 
aceite pesa 0,6 kg), el motor es 
empleado durante 1 hora, ¿en 
cuánto aumenta la temperatura del 
aceite cuyo calor específico es 0,5 
cal/g°C? 
a. 10.4 °C b. 11.4 °C c. 12.4 °C 
d. 13.4 °C e. 14.4 °C 
 
28) Abriendo la llave del agua caliente 
de una tina se vierten 60 lt de agua 
a 80°C, ¿cuántos litros de agua fría a 
10°C se necesitan para bajar la 
temperatura a 40 °C? 
a. 40 lt b. 60 lt c. 80 lt 
d. 90 lt e. 100 lt 
 
29) Una bala de plomo (calor 
específico 0,2 cal/g°C) de 100g se 
lanza verticalmente hacia arriba con 
una velocidad inicial de 420 m/s y al 
regresar al punto de partida choca 
con un trozo de hielo a 0°C, ¿cuánto 
hielo aproximadamente se funde? 
A. 20 g B. 23 g C. 25 g 
D. 27 g E: 29 g 
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