sol_Practica_1_-_F2_-_2016-v_-_Ejercicios

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UNIVERSIDAD DE PIURA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
CURSO: FÍSICA GENERAL II 
Practica Calificada N° 01 
Fecha: Lunes, 18 de Enero de 2016. 
Sin libros, sin apuntes, sólo formularios, tablas 
y calculadora simple 
NOMBRE: _____________________________ 
 
INSTRUCCIONES: TRABAJE CON ORDEN Y LIMPIEZA. 
 
EJERCICIOS (1 hora) 
 
1. a) Calcule la única temperatura a la que los termómetros Fahrenheit y Celsius coinciden. b) Calcule 
la única temperatura a la que los termómetros Fahrenheit y Kelvin coinciden. (4 puntos) 
Solución: 
 
9
32
5
5
273.15 ( 32 ) 273.15
9
)
9
32 40 40
5
)
5
( 32 ) 273.15
9
9 5
( (32 ) 273.15) 575 575
4 9
F C
K C F
F C
F K
T T C
T T T
a
T T T T T T C F
b
T T T T T
T F K
  
     
           
      
       
 
 
2. Al correr, un estudiante de 70 kg genera energía térmica a razón de 1200 W. Para mantener una 
temperatura corporal constante de 37 °C, esta energía debe eliminarse por sudor u otros 
mecanismos. Si tales mecanismos fallaran y no pudiera salir calor del cuerpo, ¿cuánto tiempo podría 
correr el estudiante antes de sufrir un daño irreversible? (Nota: las estructuras proteínicas del cuerpo 
se dañan irreversiblemente a 44 °C o más. La capacidad calorífica específica del cuerpo humano es 
de alrededor de 3480 J/kg.K poco menos que la del agua; la diferencia se debe a la presencia de 
proteínas, grasas y minerales, cuyo calor específico es menor que el del agua.) (4 puntos) 
Solución: 
 
Aplicando Q=mcΔT para encontrar el calor que elevaría la temperatura del cuerpo del estudiante en 
7°C. 
 
6
6
(70 )(3480 / )(7 ) 1.7 10
1 1 /
1.7 10
1400 23min
1200 /
Q mc T kg J kg K C J
W J s
J
t s
J s
     


  
 
 
2 
 
3. Cuando hace frío, un mecanismo importante de pérdida de calor del cuerpo humano es la energía 
invertida en calentar el aire que entra en los pulmones al respirar. 
a. En un frío día de invierno cuando la temperatura es de -20 °C, ¿cuánto calor se necesita 
para calentar a la temperatura corporal (37 °C) los 0.50 litros de aire intercambiados con 
cada respiración? Suponga que el calor específico del aire es de 1200 J/kg.K y que 1.0 
litro de aire tiene una masa de 1.3x10-3 kg. (2 puntos). 
b. ¿Cuánto calor se pierde por hora si se respira 20 veces por minuto? (2 puntos). 
 
3
3
1
) (1.3 10 )
2
1
 (1.3 10 )(1200)(37 ( 20))
2
 44.46 /
a m x
Q x
Q J respiracion



  

 
 
20 60min
) 44.46
1min 1
 53352
 14.82
J respiraciones
b Q
respiracion h
J
Q
h
Q W
  
   
  


 
BUENA SUERTE