I.E. “NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO” Religiosas Dominicas de la Inmaculada Concepción Chiclayo- Perú
FÍSICA QUINTO GRADO,
I.E. “NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO” Religiosas Dominicas de la Inmaculada Concepción Chiclayo- Perú
APRENDIZAJE ESPERADO: Resuelve ejercicios de conversión utilizando las relaciones entre la escalas termométricas Celsius, Fahrenheit y Kelvin siguiendo el procedimiento correcto. Resuelve problemas de dilatación lineal, superficial y volumétrica explicando de manera coherente el procedimiento en la pizarra. 1. Convertir: 7. ¿Cuál es la temperatura que en la escala a. 64º C a ºK C y F tienen la misma lectura? b. 40 K a ºF a. -20º b. 20º c.- 40º d. 40 c. 90º C a ºF 8. ¿Cuál es el aumento en tanto por ciento d. 54º F a K de la superficie de la barra cilíndrica e. 40º C a K metálica entre los 0º C y 100º C, si el f. 40ºC a ºF coeficiente de dilatación lineal del -6 -1 g. 80º K a ºF metal es de 9.10 ºC h. 100K a ºC a. 0,14% b. 0,16% c. 0,18% d. 2. Un termómetro en escala F , por error de 0,2% fabricación su escala marca 220º F para la 9. Halle la temperatura en grados ebullición del agua y 0º F para la Fahrenheit , si se sabe que equivale a la congelación del agua ¿Cuál será el valor en mitad en grados Celsius. que éste termómetro masque una lectura a. 160º b. 12,3º c. 320º d. correcta? 64,8º a. 154º b. 176º c. 149º d. 180º 10. Una placa cuadrada de 10m de lado es calentada desde 20º a 220º C. ¿ En 3. Un cable de cobre tiene 100 m de largo en cuántos metros cuadrados se habrá invierno cuando la temperatura es de 5ºC dilatado su superficie? ¿Cuál es la longitud del cable , en verano a. 0,18m2 b. 0,36 m2 c. 0,64 m2 cuando la temperatura es de 25ºC? d. 2,28 m2 a. 100,032m b. 100,64 m c. 200,76 m d. 11. Para qué temperatura centígrada será la 200,18 m lectura de un termómetro Fahrenheit 4. Un alambre se dilata 24 cm al ser calentado numéricamente igual al doble de la en 40ºC . ¿En cuántos grados adicionales lectura de un termómetro centígrado, debió calentarse para que su dilatación si ambos termómetros se encuentran en hubiese sido 6 cm mayor? el mismo ambiente. a. 20º b. 30º c. 40º d. 50º a. 120º C b. 140ºC c. 160ºC d. 5. Una mañana fría se informa que la 180ºC temperatura es de 50º F y que al mediodía subirá en 9º C . Hallar la temperatura de la 12. Una varilla de latón tiene exactamente mañana y medio día en ºC 2m de longitud a 50º C. ¿Cuál es su a. 9º - 18º b. 10º - 19º c. 12º - 21º longitud a 150ºC? si el coeficiente de d. 8º - 17º dilatación es 1,9 . 10 -5 ºC-1 6. Se tiene un alambre de cobre de 100 m a. 2,0038 m b. 10,064 m c. 3,0078 de longitud a 0º C. ¿Qué longitud tendrá m d. 50, 68 m a los 100 º? 13. Un matraz de vidrio pyrex ( = 0,9 .10 -5 a. 90,17m b. 100,17m c. 123,17 m ºC-1 ) se llena completamente con 50 d. 146,17 m cm3 de mercurio ( = 1,8 .10 -4 ºC-1 ) a 20
ºC. Qué volumen de mercurio se derramará si el conjunto se calienta uniformemente hasta 60 ºC? a. 0,342 cm3 b. 0,36 cm3 c. 0,018 3 3 cm d. 0,378 cm 14. El área de un atapa es de 100 cm 2 (α = 5.10-5ºC-1). Hallar el incremento de temperatura que debe experimentar para que pueda cubrir el agujero de 100,2 cm2 a.20º b. 30º c. 40º d. 50º 15. Dos varillas una de acero y otra de aluminio se someten a la misma variación de temperatura y experimentan el mismo incremento de longitud ¿Cuál de ellas tendrá mayor longitud? (αacero = 1,5.10 -7ºC-1) (α alumnio= 2,5.10-7ºC1 ). a. acero b. aluminio Relación entres Escalas termométricas: Conversiones:
Recuerda: Dilatación Lineal Material Coeficiente (α ) ºC -1 Aluminio 2,4 .10 -5 ºC -1 Cobre 1,7 . 10 -5 ºC -1 Hierro 1.2 . 10 -5 ºC -1 Vidrio 0,9. 10 -5 ºC -1 Vidrio pirex O,3 . 10 -5 ºC -1 Acero 1,2 . 10 -5 ºC -1 Latón 1,9 . 10 -5 ºC -1 Dilatación Volumétrica Material Alcohol etílico Agua Mercurio Glicerina Petróleo Aceite
Coeficiente ( ) ºC -1 7,5 .10 -4 ºC -1 1,5 . 10 -4 ºC -1 1,8 . 10 -4 ºC -1 5. 10 -4 ºC -1 9. 10 -4 ºC -1 6 . 10 -4 ºC -1
C = F – 32 = K - 273 5 9 5
Hallar incrementos:
∆ T ºC 1
=
∆F ºF = 1,8
∆K ºK 1
Fórmula de dilatación volumétrica en relación a su densidad.
Df =
Do (1 +
∆T)
Hallar el % de incremento de longitud superficie o volumen:
% ∆L = ∆L . 100% Lo
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APRENDIZAJE ESPERADO: Resuelve ejercicios de calor específico, capacidad calorífica y temperatura final y equilibrio térmico siguiendo el procedimiento correcto. 1. Una sustancia de 4 g eleva su C y 80º C cuyas masas son de 1 temperatura en 40º al ganar 80 litro y 4 litros. Determinar la cal. ¿Cuál es su calor específico? temperatura (en ºC) de equilibrio ( en cal/gºC) cuando son mezclados. a. 0,5 b. 1 c. 2 d. 2,5 a. 60 b. 64 c. 68 d. 72 2. Calcular la cantidad de calor (en 7. Se pone en contacto un masa de cal)necesario para elevar la cobre de 100 g a 100 º C y una temperatura de 200 g de masa de hierro de 120 g a 20 ºC . aluminio de 10º a 40 ºC Calcular la temperatura fina. (en a. 1200 b. 1320 c. 1450 d. º C) 1640 a. 66,3 b. 53,8 c. 72,1 d. 3. Qué variación experimentará la 48,9 temperatura de un masa de 240 8. Desde 20 m de altura se deja g de zinc que absorbe 450 cal? caer una piedra de 1 kg de Si la temperatura inicial era -30º masa , determinar la cantidad de ¿Cuál es la temperatura final calor que absorbe ( en kcal) ( en º C )? a. 24 b. 48 c. 156 d. 20 a. -9,6 b. 9,6 c.-20,3 d. 9. Un cuerpo al ganar 120 cal eleva 20,3 su temperatura en 80ºC . ¿Cuál es 4. Un bloque resbala por un plano su capacidad (en cal/ ºC) y su inclinado realizando un trabajo de calor específico (en cal/gºC) 300 J ¿Qué cantidad de calorías cuando tiene 2 g de masa? absorbe en este proceso? a. 1,5 – 0,75 b. 0,5 – 1,25 c. a. 72 cal b. 300 cal c. 0,24 0,25 – 1,75 cal d. 658 cal 10. ¿Qué cantidad de calor ( en cal) 5. ¿Cuál es el calor específico ( en se puede almacenar a 80º C cal/gºC) de un cuerpo cuya masa cuando su masa es 200 g (Ce = 0,1 es 400 g, si se necesita 80 cal cal/gºC) para elevar su temperatura de a. 1200 b. 1400 c. 1600 d. 20ºC a 25ºC? 1800 a. 0,04 b. 0,02 c. 0,06 d. 11. Se tiene 40 g de agua a 10º C y se 0,08 mezcla con 60 g de agua a 6. Se tienen dos líquidos iguales a 90ªC , todo en un recipiente de diferentes temperaturas de 20º capacidad calorífica despreciable
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¿Cuál es la temperatura final ( en ºC ) de la mezcla? a. 58 b. 60 c. 62 d. 64 Un recipiente de aluminio de 300 g contiene 200 g de agua a 20ºC ¿Qué calor ( en cal) se requiere para calentar hasta 30ª el recipiente con el agua? El calor específico del aluminio es 0,22 cal /gºC a. 660 b. 2000 c. 2660 d. 1340 2 litros de agua a 20º C se mezclan con 3 litros de agua a 30º C ¿Qué temperatura (en ºC) de equilibrio alcanzará la mezcla? a. 16 b. 26 c. 36 d. 46 Para obtener medio litro de agua a 80 º C se mezclan agua de 20ºC con agua de 100 º C. Determinar cuántos cc de agua a 100º C fue usada? a. 275 b. 473 c. 375 d. 432 ¿Qué masa de agua ( en g) debe mezclarse con 2 litros de agua a 4º C para que la temperatura final sea 20ºC? a. 200 b. 300 c. 400 d. 500
Cuadro de Calores Específicos (Ce) Calores Específicos Sustancia en cal/gºC
Aluminio Hierro Latón Alcohol etílico Vapor de agua Hielo Vidrio Mercurio Plomo Plata Agua Zinc Aire Acero
0,22 0,113 0,094 0,6 0,528 0,5 0,2 0,03 0,031 0,056 1 0,092 0,240 0,114
Oro Cobre
0,03 0,093
Fórmulas usadas Capacidad calorífica (C) C=Q ∆T Calor Específico (Ce) Ce = Q m ∆T Capacidad calorífica molar (Cm) Cm = Ce . M
Temperatura de equilibrio Q+ = Q – Calor ganado = Calor perdido Tf = Ce1 m1 T1 + Ce2 m2 T2 Ce1 m1 + Ce2 m2
C= cal / ºC Ce = cal/gºC T, ∆T, Tf = ºC Q = cal m= g
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APRENDIZAJE ESPERADO: Resuelve ejercicios de calor latente, calor sensible calorimetría siguiendo el procedimiento correcto. 1. Se tiene 20 g de hielo a 0ºC ¿Qué cantidad de calor es necesario suministrarle para descongelarlo 9. a 0ºC? 2. Se tiene un litro de agua hirviendo a 100º C ¿Qué cantidad de calor será necesario para vaporizarlo a 100 ºC? 3. Se tiene un bloque de hielo a 0ºC. 10. Luego se entrega 200 calorías . ¿Qué cantidad de hielo se descongela? 4. Se tiene un balde lleno de agua a 0ºC , en ese instante el agua cede 280 calorías al exterior ¿Qué cantidad de agua se convierte en hielo? 5. Se tiene 5 g de plata a 9600 ºC 11. ¿Qué cantidad de calor se le debe agregar para convertirlo en líquido a 9600ºC? 6. ¿Qué cantidad de calor se le debe entregar a un trozo de hielo de 10 g de masa y a -30ºC 12. de temperatura para descongelarlo? 7. ¿Qué cantidad de calor debe ceder medio litro de agua a 50ºC para convertirse en hielo 13. a 0ªC? 8. Calcular la cantidad de calor que debe ganar un trozo de hielo de
y teorema
fundamental de la
20 g a -30 ºC para convertirlo en agua a 80ªC. Se tiene 200 g agua 50ºC , luego se le agrega 50 g de hielo a -20ºC. Determinar la temperatura de equilibrio si el recipiente que lo contiene no gana ni pierde calor. Un calorímetro tiene 50 g de agua en su fase líquida a 0ºC . Se introduce en él 50 g de hielo a -30ºC . Determinar la cantidad de agua que se solidifica cuando se alcanza la temperatura de equilibrio , sabiendo que el calorímetro no gana ni pierde calor. Se tiene 2 g de hielo a 0ºC ¿A qué temperatura quedará si se le proporciona 80 cal?.......¿Cuántas calorías se le debe agregar al hielo de 0ºC para que al final quede agua a 0ºC?....... Se tiene 1 g de hielo a 0ºC ¿A qué temperatura quedará si le proporcionamos 100 cal? ¿ A qué temperatura quedará si la masa es de 2 g? Si a 1g de agua a 100 ºC se le suministra 540 cal ¿Cuál será su temperatura final?
14. Dado el siguiente gráfico Tº vs Q de una muestra de 10 g , cuya temperatura de fusión es de -10ºC. Calcular: a. Capacidad calorífica de la muestra en su fase sólida. b. Calor específico en su fase sólida c. Calor latente de fusión d. Capacidad calorífica en fase líquida
e. Calor latente de vaporización f. Capacidad calorífica en fase de vapor g. Calor específico en fase de h. vapor
15. ¿Qué cantidad de calor necesita 150 g de hielo a 0ºC para fundirse y llevarlo a 80 ºC? 16. Una masa de 200 g de hielo a 0ºC se quiere elevarla a la temperatura de 120 ºC. Hallar la cantidad de calor necesario. 17. Hallar el calor que se debe extraer de 20g de vapor de agua a 100ºC para condensarlo y enfriarlo hasta 20ºC? 18. Calcular la cantidad de calor necesario para transformar 19
g de hielo a 0ºC agua a 100ºC?
en vapor de
Docentes: Sadiht Córdova García Marcelino Montenegro Camacho Liliana Santisteban Arbañil
C.E. "NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO" RELIGIOSAS DOMINICAS DE LA INMACULADA CONCEPCIÓN CHICLAYO