CUESTIONARIO

18.1 Un tanque de 20.o L contiene 0.225 Kg de helio a 18.0^C. la masa molar del heliio de g/mol.

B) calcule la presion en el tanque en Pa y atm.

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18.3 Un tanque cilindrico tiene un piston ajustado que permite cambiar el volumen del tanque. El tanque contiene originalmente 0.110 m³ de aire a 3.40 atm de presion. Se tira del del piston hasta aumentar el volumen del aire a 0.390m^3. . si la temperatura no cambia ¿ que valor final tiene la presion?

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18.23 ¿ Que volumen tiene 3.00 moles de cobre?

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18.33 tenemos 2 cajas del mismo tamaño A, B. Cada caja contiene gas que se comporta como gas ideal. Insertamos un termometro en cada caja y vemos que el gas de la caja A esta a 50^o C, mientras que el de la caja B esta a 10^o C. Esta es todo lo que sabemos acerca del gas contenido en las cajas., ¿ Cuales de las afirmaciones siguientes deben ser verdad? ¿Cuáles podrian ser verdad?

a) La presion en A es mayor que B.

No sabemos n para cada casilla, por lo tanto la presión podría ser mayor

b) hay mas moleculas en A que en B

Dónde NA es el número de Avogadro. No sabe mos cómo comparar las presiones, por lo tanto N podría ser mayor.

c) A y B no pueden tener el mismo tipo de gas

No sabemos la masa del gas en cada casilla, por lo que podría contener el mismo gas o diferentes gases.

d) Las moluculas en A tienen un promedio mas energia cinetica por moleculas que B

TA> TB y la energía cinética media por molécula sólo depende de T, por lo que la declaración debe ser cierto.

e) Las moluculas en A se mueven con mayor rapidez que la B.

No sabemos nada sobre las masas de los átomos del gas en cada casilla, por lo que alguno de los conjuntos de moléculas podrían tener una mayor Vrms

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18.41 a) calcule la capacidad calorifica a volumen constante del vapor de agua ( M= 18.0 g/ mol), suponiendo que la molecula triamonica no lineal tiene tress grados de libertad traslacionales y dos rotacionales y que el movimiento vibracional no contribuye.

Los seis grados de libertad significaría una capacidad de calor a volumen constante de

b) La capacidad calorifica real del vapor de agua a baja presion es de cerca de 2000j/kg. K. Compare esto con su calculo y comente el papel real del movimiento vibracional.

Las vibraciones contribuyen a la capacidad de calor

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18.45 Para nitrogeno gaseoso (m= 28g/mol) cual debe ser la temperatura si la rapidez del 94.7% de las moleculas es menor que:

De la tabla (18,2), la velocidad es (1,60) v s, entonces

por lo que la temperatura es

a) 1500m/s

b) 1000m/s

c) 500m/s

Problemas de repaso

1.- Una bobina recatangular de 50 vueltas y dimensiones de 5 x 10 cm. se deja caer desde una posicion donde B=0 hasta una nueva posicion donde B=0.5 T. y se dirige perpendicularmente al plano de la bobina, calcule la magnitud de la fem. promedio inducida en la bobina si el desplazamiento ocurre en 0.250 s.

2.- Una bobina circular de alambre de 25 vueltas tiene un diametro de 1 cm. La bobina se coloca con su eje a lo largo de la direccion del campo magnetico de la tierra de 50 uT, y luego en o.2 s. Se gira a 180 grados. Cual es la fem promedio generada en la bobina.
3.- Un anillo de aluminio con un radio de 5 cm y una resistencia de 3 x 10 -4 homs, se coloca sobre la parte superior de un largo solenoide con un nucleo de aire, 1000 vueltas por metro y un radio de 3cm. Suponga que el solenoide produce un campo despreciable afuera de su area de seccion transversal.

a) si la corriente en el solenoide esta aumentando a razon de 270 A/s. ¿ cual es la corriente inducida en el anillo?

b) en el centro del anillo ¿ cual es el campo magnetico producido po la corriente inducida en el anillo?

c) ¿ cual es la direccion de este campo?


4.- Encuentra la corriente que atraviesa la seccion PQ la cual tiene una longitud alfa= 65cm. El circuito se localiza en un campo magnetico cuya magnitud varia con el tiempo de acuerdo con la expresion B= ( 1 x 10 -3 T/s) t. Suponga que la resistencia por longitud del alambre es 0.1 homs/m.




5.- Una bobina que se enrolla con 50 vueltas de alambre en la forma de un cuadrado se coloca en un campo magnetico de modo que la normal al plano de la bobina forme un angulo de 30 grados con la direccion del campo cuando el campo magnetico se incrementa uniformemente de 200 uT a 600uT. En 0.4 s. Una fem de 80 mv de magnitud se induce en la bobina ¿cual es la longitud total del alambre?




6.-Una bobina circular que encierra una area de 100m2 esta integrada por 200 vueltas de alambre de cobre, al principio un campo magnetico uniforme de 1.10 T. apunta perpendicularmente hacia arriba a traves del plano de la bobina. la direccion del campo se invierte despues durante el tiempo que el campo esta cambiando su direccion. ¿ cuanta carga fluye a traves de la bobina si R= 5 homs?



7.- Una bobina rectangular con resistencia R tiene N vueltas, cada una de longitud L y ancho w, la bobina se mueve dentro de un campo magnetico uniforme B a velocidad V ¿ cuales son la magnitud y direccion de la fuerza resultante sobre la bobina? a) cuando esta entra al campo magnetico b) cuando se mueve dentro del campo magnetico c) cuando sale del campo.

8.- Dos rieles que tienen resistencia despreciables estan separados a 10 cm por medio de un resitor de 5 homs. el circuito contiene tambien dos barras metalicas con resistencia de 10 homs y 15 homs que se desliza a lo largo de los rieles. Las barras se alejan del resitor con rapidez constante de 4m/s y 2 m/s respectivamente. se aplica un campo magnetico uniforme de 0.01 T de magnitud perpendicular al plano de los rieles, determine la corriente en el resistor de 5 homs.


9.- Una bobina de 0.100m2 de area esta girando a 60 rev/s con el eje de rotacion perpendicular a un campo magnetico de 0.200 T. a) si hay 1000 vueltas en la bobina ¿cual es el maximo voltaje inducido en el ? b) cuando el maximo voltaje ocurre ¿ cual es la orientacion de la bobina repecto del campo magnetico?



10.- Un largo solenoide, cuyo eje coincide con el eje x consta de 200 vueltas por metro de alambre que conduce una corriente estable de 15 A. se forma una bobina enrollando 30 vueltas de lambre delgado alrededor de un armazon circular que tiene un radio de 8 cm. la bobina se supone dentro del solenoide y se monta sobre un eje que esta a un diametro de la bobina y coincide con el eje y, despues de la bobina se hace girar con una rapidez angular de 4 (3.1416) rad/s. el plano de la bobina esta en el plano yz en t=0. Determine la fem desarrollada en la bobina como funcion del tiempo


11.- En el ecuador cerca de la superficie de la tierra, el campo magnetico es aproximadamente de 50 homs/T. con direccion norte y el campo electrico es cercano a 100 N/C hacia abajo en clima favorable encuentre la fuerza gravitacional, electrica y magentica sobre un electron que se mueve a una velocidad instantanea de 6 x 10 6 m/s en direccion este en dicho ambiente.


12.- Un alambre conduce una corriente estable de 2.40 A una seccion recta del alambre mide 0.750 m de largo y se encuentra a lo largo del eje x dentro de un campo magnetico uniforme de magnitud b= 160 T en la direccion x positiva si la corriente esta en la direccion +x ¿ cual es la fuerxa magnetica sobre la seccion positiva del alambre?
13.-Una corriente de 1.70 mA se mantiene en una espira de circuito individual de 2 m de circunferencia un campo magnetico de 0.8 T se dirige paralelo al plano de la espira a) calcule el momento magnetico de la espira b) ¿cual es el momento de torsion ejercido sobre la espira por el campo magnetico?


14.-Un alambre de 40 cm de largo conduce una corriente de 20 A se dobla en una espira y se coloca con su normal perperdicular a un campo magnetico con una intensidad de 0.520 T. ¿ cual es el momento de torsion sobre la espira si se dobla en la forma de a) un triangulo equilatero b) un cudrado c) un circulo d) cual momento de torsion es mas grande?

15.- un ion positivo con una sola carga tiene una masa de 3.20 x 10 -26 kg. despues de que es acelerado desde el reposo a traves de una diferencia de potencial de 833 v. el ion entra en un campo magnetico de 0.920 T. a lo largo de una direccion perpendicular a la direccion del campo. Calcule el radio de la trayectoria del ion en el campo.