Universidad Nacional del Santa E.A.P. Ing. en Energa Departamento Acadmico de Energa y Fsica Fsica II

Lic. CHRISTIAN PUICAN FARROAY Fsica II

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

FACULTAD DE INGENIERA

DEPARTAMENTO ACADMICO DE ENERGA Y FSICA

FSICA II

X

T - dT

T

dA

dQ

Y

X

CALOR Y PROPAGACIN DEL

CALOR

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL

INGENIERA EN ENERGA

CICLO:

III CICLO

DOCENTE:

LIC. CHRISTIAN PUICAN FARROAY

NUEVO CHIMBOTE PER

2 0 0 9

Universidad Nacional del Santa E.A.P. Ing. en Energa Departamento Acadmico de Energa y Fsica Fsica II

Lic. CHRISTIAN PUICAN FARROAY Fsica II

CALOR Y PROPAGACIN DEL CALOR

1. Si 0.15kg de hielo a 0C se mezclan con 0.25kg de agua a 20C. a) Se funde todo el hielo?. b) Cul es la temperatura final?.

2. Las paredes de una cmara de secado estn hechas de ladrillos cuyo espesor es d1=250mm y de una capa de fieltro. Las temperaturas en las superficies exteriores de la capa de ladrillo y de la capa de fieltro son respectivamente 110C y 25C. La conductividad trmica del ladrillo es 0.7W/mC y del fieltro es 0.0465W/mC. Calcular a) La temperatura en la superficie de contacto de las capas, y (b) El espesor de la capa de fieltro con la condicin de que las prdidas de calor a travs de 1m2 de la pared de la cmara no excedan de 110W/m2.

3. Un calormetro de cobre de 20g contiene 100g de agua a 30C. En l se vierten 40g de canicas de vidrio, las cuales haban sido calentadas a 100C. Si la temperatura final de la mezcla es de 34C. Cul ser el calor especfico del vidrio?

4. Uno de los extremos de una barra de hierro se mantiene a la temperatura de 100C, mientras que el otro extremo se apoya en un trozo de hielo. La barra tiene 14cm de longitud y 2cm2 de seccin transversal. Despreciar las prdidas por las paredes laterales. Hallar (a) la velocidad de propagacin del calor a lo largo de la barra. (b) la cantidad de hielo que se funde en 40 minutos.

5. Una placa de un aislador trmico tiene 100cm2 de seccin transversal y 2cm de espesor, siendo 0.1J/smC su conductividad trmica. Si la diferencia de temperatura entre las caras opuestas es de 100C. Cunto calor pasar a travs de la lmina en un da?

6. Tres barras de igual longitud y seccin transversal se unen por sus extremos, la de cobre con la de acero y sta con la de aluminio. El extremo libre de la barra de cobre se pone en contacto con agua helada a 0C y el de la barra de aluminio con vapor a 100C. Si no hay transferencia de calor por las superficies, hallar la temperatura en cada unin.

7. Una pieza de fundicin que pesa 100lb se saca de un horno donde su temperatura era de 900F y se introduce en un depsito que contiene 800lb de aceite a 80F. La temperatura final es de 100F y la capacidad calorfica del aceite es 0.5BTU/lbF. Cul era la capacidad calorfica especfica de la fundicin?. Despreciar la capacidad calorfica del depsito y todas las prdidas calorficas.

8. Si la energa de los alimentos que ingiere una persona son 2400cal diarias y si, eventualmente, toda esta energa se emite en forma de calor, Cul es la cantidad de calor emitida por unidad de tiempo, expresada en watts?, Cunta gente reunida en una habitacin, emitiendo calor a este ritmo, sera necesaria para producir la misma cantidad de calor que emite un radiador elctrico de 1500W?.

9. De un horno se saca una esfera de cobre cuya masa es 4.54kg y se la coloca dentro de 1.36kg de agua que est a una temperatura de 22C. Cuando el agua deja de hervir, la masa combinada de la esfera y el agua es de 5.45kg Cul es la temperatura del horno?

10. La energa radiante procedente del sol llega a la tierra aproximadamente a razn de 1.4kW/m2. La distancia entre el sol y la tierra es aproximadamente de 1.5x1011m y el radio del sol es de unos 0.7x109m. (a) Cul es la radiacin de energa por unidad de tiempo y por unidad de superficie procedente de la superficie solar? (b) Si el sol irradia como un cuerpo negro ideal, Cul es la temperatura de su superficie?