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Un alto en el camino
1 El vector de posición de un móvil viene
→
dado por la expresión r(t )=(t − 3) i −2t j
→
2
→
en unidades SI. Calcula:
a. el vector velocidad media entre los
instantes t = 0 s y t = 2 s;
b. el vector velocidad instantánea en t = 2 s.
2 Un móvil se desplaza por una pista cir-
cular de radio 50 m. El módulo de su ve-
locidad aumenta según la ecuación
v (t ) = 2t + 3, en unidades SI. Calcula la
aceleración tangencial y la aceleración
normal en t = 5 s.
3 Mezclamos dos cantidades de agua di-
ferentes a distintas temperaturas. Indica si
son verdaderas o falsas las siguientes afir-
maciones:
• Pasará calor desde el agua que tiene más
energía interna a la que tiene menos.
• Pasará calor desde el agua que está a
más temperatura a la que está a menos.
• Pasará calor desde el agua que tiene
más masa a la que tiene menos.
4 Para lograr que una pieza de 0,300 kg de
cierto metal aumente su temperatura des-
de 40 °C a 60 °C ha sido necesario sumi-
nistrarle 2 299 J. Calcula el calor específico
del metal.
Prohibida su reproducción 5 tal (c = 460 J×kg−1×K−1) se enfría des-
Una pieza de 5 kg de un determinado me-
de 1 200 °C hasta 40 °C al colocarla en
agua cuya temperatura inicial era 10 °C.
Calcula la masa de agua empleada.
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6 Calcula la cantidad de calor que se inter-
cambia al:
— Transformar 3 L de agua líquida a 24 °C
en vapor de agua a 120 °C.
— Transformar 20 g de vapor de agua a
100 °C en hielo a −10 °C.
(Consulta en las tablas de las páginas 159
y 163 los datos que necesites.)
7 Una barra de metal de 170 g tiene una
longitud de 20 cm a la temperatura de
25 °C. Calcula su ongitud cuando absorbe
l
4 233 J de calor. (Calorespecífico del metal,
c = 498 J×kg ×K ; coeficiente de dila-
−1
−1
tación lineal del metal, � = 3 × 10 K )
−5
−1
8 Un motor con un rendimiento del 70 %
extrae en cada ciclo 15 000 J de un foco
a alta temperatura.
Calcula:
a. El trabajo que realiza.
b. El calor suministrado al foco a baja
temperatura en cada ciclo.
9 Un calentador doméstico eleva la tem-
peratura de 5 kg de agua desde 20 °C a
80 °C en 10 min. ¿Cuántos julios propor-
ciona el calentador en cada minuto si se
supone que sólo el 80 % del calor que
suministra es aprovechado realmente?
10 Se mezclan 100 g de agua a 80 °C con 3
g de hielo a −20 °C. Calcula la tempera-
11 Se mezclan 5 g de vapor de agua a
tura final de la mezcla suponiendo que el
estado final es agua líquida.
120 °C con 80 g de agua a 40 °C.Calcu-
la la temperatura en el equilibrio térmico
suponiendo que el estado final es agua
líquida.