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FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DEL ÁREA ANDINA
Taller de termodinámica
1. Un medidor de vacío conectado a un tanque marca una lectura de 30 kPa, en un
lugar donde un barómetro marca una lectura de 755 mm Hg. Determinar la
presión absoluta en el tanque, en kPa, Considerando que la densidad del
mercurio es ρHg = 13 590 kg/m3.
2. Un gas está contenido en un dispositivo vertical cilindro-pistón sin fricción. El
pistón tiene una masa de 4 kg y un área transversal de 35 cm2. Arriba del pistón
se tiene un resorte comprimido que ejerce una fuerza de 60 N sobre el pistón. Si
la presión atmosférica es de 95 kPa, determinar la presión dentro del pistón.
3. La parte media baja de un contenedor cilíndrico vertical contiene agua (ρ = 1000
kg/m3) y la parte media superior aceite cuya densidad específica es de 0.85.
Determinar la diferencia de presión entre el fondo y la parte superior del
contenedor en kPa.
4. La lectura de un manómetro lleno de mercurio es de 60,5 cm. La aceleración
local de la gravedad es 9,784 m/s2. ¿A qué presión le corresponde esta altura del
mercurio?
5. Una campana de 250mm de diámetro descansa sobre la placa plana y se hace
vacío hasta alcanzar 700 mHg de presión de vacío. El barómetro local indica
760 mm de mercurio. Obténgase la presión absoluta en el interior de la campana
y determínese la fuerza necesaria para separar la campana de la placa. Desprecie
el peso del vidrio.
6. Un vehículo de 1500 kg que se desplaza a 60km/h choca de frente con otro
vehículo de 1000kg que se desplaza a 90 km/h. Si alcanzan inmediatamente el
reposo tras el impacto, determínese el incremento de energía interna, tomando
ambos vehículos como el sistema.
7. La aceleración de la gravedad viene dada por g= 9,81-3,32x10-6 h m/s2, siendo h
la altura sobre el nivel del mar. Un avión vuela a 900km/h a una altura de 10km.
Si su peso al nivel del mar es de 40 kN, determínese su energía cinética y su
energía potencial respecto al nivel del mar.
8. Un cuerpo de 10 kg cae desde el reposo. Determine su velocidad después de que
cae 5m.
9. Cuando un cuerpo es acelerado bajo el agua, parte del agua también se
acelera. Esto hace parecer que el cuerpo tenga una mas más grande de lo
que en realidad tiene. Para una esfera en reposo, esta masa agregada es
igual a la mitad de la masa del agua desplazada. Calcule la fuerza necesaria
para acelerar un esfera de 10 kg y 300mm de diámetro, que está en reposo
bajo el agua, a razón de 10m/s2. Utilice ρagua= 1000kg/m3.
10. Fluye agua en un cascada de 100 m de altura. Considere a 1kg de agua como
el sistema, y suponga que no hay intercambio de energía con los
alrededores.
a) ¿Cuál es la energía potencial del agua en la parte superior de la
cascada con respecto a la base de la misma?
b) ¿Cuál es la energía cinética del agua justo antes de llegar al fondo?