UAM-IFluidos y CalorTarea 7Fecha de entrega: viernes 31 de octubre.Problemas1. (2 puntos) La rapidez promedio con que el calor fluye por la superficie de la Tierra es de 54 mW/m2 y la conductividad trmica promedio de las rocas cercanas a la superficie es de 2.5 W/mK. Suponiendo una temperatura en la superficie de 10C, cul debera ser la temperatura a una profundidad de 33 km (cerca de la base de la corteza)? No tenga en cuenta el calor generado por elementos radioactivos; tambin puede prescindir de la curvatura de la Tierra.

2. (2 puntos) Cuando un sistema se lleva del estado i al f a lo largo de la trayectoria iaf en la figura 1, se encuentra que Q = 50J y que W = 20J. En la trayectoria ibf, Q = 36 J. A) Cul es el trabajo W en ella? B) Si W = +13 J en la trayectoria curva de regreso fi, cul es el calor Q en ella? C) Suponga Eint, i= 10 J. Qu valor tiene Eint, f? D) Si Eint, b = 22 J calcule Q en los procesos ib y bf.

Figura 1

3. (2 puntos) Se utiliza un pequeo calentador elctrico por inmersin para hervir 136 g de agua para preparar una taza de caf instantneo. El calentador est calibrado a 220 watts. Desprecie las prdidas de calor y calcule el tiempo necesario para hacer que el agua llegue de 23.5C al punto de ebullicin.

4. (2 puntos) Un anillo de cobre de 21.6 g tiene un dimetro de 2.54000 cm a su temperatura de 0C. Una esfera de aluminio tiene un dimetro de 2.54533 cm en su temperatura de 100C. La esfera se pone en la parte superior del anillo (Figura 2) y se deja que los dos alcancen el equilibrio trmico, sin que pierdan calor en el ambiente. La esfera apenas cruza el anillo en esa temperatura. Determine su masa.

Figura 2

PreguntasSubraya la opcin correcta1. (1 punto) Dos cilindros slidos idnticos, largos y delgados, se usan para conducir calor de un depsito a una temperatura Tcaliente a otro con temperatura Tfro. Originalmente estn conectados en serie, como se ve en la figura 3, y la rapidez de transferencia de calor es H0. Si estn conectados en paralelo y no como se muestra en la figura, con qu velocidad se transfiere el calor?A) 16H0 B) 4H0 C) 2H0 D) H0 / 2 E) La respuesta depende de la conductividad trmica, k, de los cilindros.

Figura 3

2. (1 punto) Un cubo de 100 g de aluminio originalmente a 120C se introduce en un contenedor aislado de agua cuya temperatura inicial es 10|C. Transcurrido algn tiempo, el sistema alcanza el equilibrio y la temperatura final del agua es 22|C. Cul es la temperatura final del cubo de aluminio?A) Es mayor que 22C. B) Es igual a 22C C) Es menor que 22C D) Podra ser mayor o menor que 22C, segn la masa del agua