Fisica ll - Evidencia 2 PDF

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Evidencia 2...

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Reporte

Nombre:

Matrícula:

Marcos Valentin Venegas

4500416

Nombre del curso:

Nombre del profesor:

CEL.LTCN1802EL.101.202021 -

Ángel David Reyes Figueroa

Física II: fluidos, calor y óptica Módulo:

Actividad:

Modulo 1 Fecha: 01/06/2020 Bibliografía:

Evidencia 2

Black Board https://cursos.tecmilenio.mx/courses/8619/pages/mi-curso?module_item_id=76326

Evidencia 2 Para el primer criterio de evaluación de la actividad considera la siguiente gráfica,

1.

que indica cómo está variando la presión en función del volumen dentro de un cilindro que contiene cinco moles de gas monoatómico:

a.

Determina las temperaturas en cada punto empleando la Ley de los Gases Ideales y escribe los resultados en la siguiente tabla:

ta = PaVa/Nr ta = (1200) (3) / (5) (8.3) = 86.75 ta = (1200) (8) / (5) (8.3) = 231.32 ta = (10000) (3) / (5) (8.3) = 722.89

Punto

Volumen

Presión

Temperatura

a

3 m3

1200

86.75 K

b

8 m3

1200

231.32 K

c

3 m3

10000

722.89

Reporte

b.

Determina los valores de calor, trabajo y cambio en la energía interna del gas, empleando la Primera Ley de la Termodinámica y las ecuaciones de calor y trabajo.

Q = nCp (Tb – Ta) Qa = (5) (20.8) (231.32 – 86.75) = 15,035.2 Qb = (5) (20.8) (722.89 – 231.32) = 51,123.2 Qc = (5) (20.8) (86.75 -722.89) = -66,158.5 w = p (Vf – Vo) Wa = 1200(8-3) = 6000 J W = nRTLn(Vf / Vo) Wb = (5) (8.3) (722.89) ln(3/8) = -29424.81 Wc = 10000(3 - 3) = 0 j Q = W + ΔU ΔU = Q – W ΔUa = 15,035.2 – 6000 = 9035.8 ΔUb = 51,123.2 – (-29424.81) = 80548.09 ΔUc = -66158.5 – 0 = -66158.5

Escribe los resultados en la siguiente tabla:

c.

Proceso

Calor (Q)

Trabajo (W)

Cambio energía interna (ΔU)

a

15035.28 J

6000 J

9035.2 J

b

51123.28 J

-29424.81 J

80548.0 J

c

-66158.56 J

0J

Determina la eficiencia del sistema termodinámico:

-66158.5 J

Reporte

Ef – Term = Wtotal / Qasordido = 35,424.81 / 132,317.12 = 0.2677 o bien 26.77 %

2. a. b.

3.

Haz funcionar la simulación Geometric optics y realiza lo siguiente: Haz clic en las ventanas de “rayos principales” para activar la regla. Fija el índice de refracción de la lente en 1.5 y su diámetro en 1 m.

Para el segundo criterio de evaluación emplea la fórmula del fabricante de lentes y realiza lo siguiente: a.

Considerando una lente biconvexa, en donde R2=-R1, calcula analíticamente las distancias focales de tres lentes con radios de curvatura de 70 cm, 80 cm y 90 cm. Escribe los resultados en la siguiente tabla y compáralos con la medición directa con la regla de la distancia focal, que es la distancia desde el centro de la lente hasta el punto focal que está marcado con una X.

Radio de curvatura (R)

Distancia focal calculada (f)

Distancia focal medida con regla (f)

70 cm

71 cm

65 cm

80 cm

83 cm

80 cm

90 cm

90 cm

85 cm

F = 1 / 170 + 1 / 190 = 0.011 cm = 1 / 0.011 = 90 cm F = 1 / 170 + 1 / 150 = 0.012 cm = 1 / 0.012 = 83 cm F = 1 / 170 + 1 / 120 = 0.014 cm = 1 / 0.014 = 71 cm

Reporte

Reporte

b.

Empleando la fórmula del fabricante de lentes, calcula los nuevos índices de refracción de las lentes para mantener una distancia focal de 80 cm con radios de curvatura de 70 cm y 90 cm. Escribe los resultados en la siguiente tabla midiendo con la regla la distancia focal, pero cambiando en el simulador el valor del nuevo índice de refracción.

Radio de curvatura (R)

Nuevo índice de refracción (n)

Distancia focal medida con regla (f)

70 cm

6.0714

130 cm

90 cm

4.2647

200 cm

Reporte

N = 1/70 / (1/65 – 1/80) + 1 = 6.07 N = 1/90 / (1/85 – 1/120) + 1 = 4.2647

4.

Para el tercer criterio de evaluación realiza lo siguiente:

Reporte

Fija en el simulador el índice de refracción de la lente en 1.5, el diámetro en 1 m y la distancia focal en 0.8 m y cerciórate que la opción de “rayos principales” se encuentre activada. b. Como la regla sólo mide distancias horizontales, marca con un pedazo de papel la longitud (vertical) del lápiz desde la goma hasta la punta y escribe este valor que corresponde a la altura del objeto ho. c. Dibuja el diagrama de los tres rayos principales, tanto los incidentes como los refractados, para que formes las imágenes en diferentes distancias (en cm) del objeto a la lente. Las distancias son do = 200, 180, 120, 80 y 40 cm. d. Después de realizar los dibujos de los diagramas de rayos para cada distancia, comprueba tus resultados empleando el simulador computacional en donde debes colocar al lápiz-objeto a cada una de las distancias indicadas en el punto anterior. Por otro lado, asegúrate de colocar al objeto haciendo coincidir la goma del lápiz en el eje focal. Para cada una de estas distancias y con la ayuda de la regla, ve llenando la siguiente tabla de resultados sobre las distancias (en cm) a la imagen ( di ) y las alturas (en cm) de la imagen ( hi ), así como el tipo de imagen, si es real o virtual, y su orientación, si es derecha o invertida, etc. Esto te servirá de apoyo para el tercer criterio de evaluación.

a.

Distancia objeto (d ) o

200

180

120

80

40

Altura imagen (h )

Tipo de imagen y orientación

1.8

Objeto colocado a una distanciado > 2f, imagen real e invertida, y de menos tamaño

2

Objeto colocado a una distancia f...