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Test de la 2ª Convocatoria 2013-2014

De Laplace

Contenido

1 Dos cargas desiguales

Se tienen dos cargas +10\,\mathrm{nC} y -40\,\mathrm{nC} situadas respectivamente en \vec{r}_1=\vec{0} y \vec{r}_2=15\vec{\imath} (cm).

1.1 Pregunta 1

¿En qué punto se anula el campo eléctrico debido a las dos cargas? (en cm)

  • A No se anula en ningún punto.
  • B 5\vec{\imath}
  • C 3\vec{\imath}
  • D -15\vec{\imath}

1.1.1 Solución

1.2 Pregunta 2

¿En qué punto se anula el potencial eléctrico, si el origen de potencial está en el infinito?

  • A 3\vec{\imath}
  • B -15\vec{\imath}
  • C 5\vec{\imath}
  • D No se anula en ningún punto.

1.2.1 Solución

2 Tres recipientes del mismo volumen

Se tienen tres recipientes del mismo material: una chapa de espesor δ y conductividad térmica k. Los tres recipientes tienen el mismo volumen. El 1 es una esfera, el 2 es un cubo y el 3 un cilindro tal que h = 2R. Si en los tres casos hay una diferencia de temperatura ΔT entre el interior y el exterior, ¿por cuál de los tres recipientes escapa menos calor?

  • A Por el esférico.
  • B El mismo en los tres casos.
  • C Por el cúbico.
  • D Por el cilíndrico.

2.1 Solución

3 Variación de entropía

En un proceso irreversible de un sistema, la entropía de éste\ldots

  • A siempre disminuye.
  • B siempre permanece constante.
  • C siempre aumenta.
  • D puede aumentar, permanecer constante o disminuir.

4 Dos cables en serie

Se conectan en serie dos cables del mismo metal y la misma longitud, pero siendo el radio del cable 1 el triple del del cable 2. Cuando se aplica una diferencia de potencial V0 a la asociación, ¿Cómo se reparte la energía disipada en la asociación por efecto Joule?

  • A En el 1 el 50%, en el 2 el 50%.
  • B En el 1 el 10%, en el 2 el 90%.
  • C En el 1 el 25%, en el 2 el 75%.
  • D En el 1 el 75%, en el 2 el 25%.

4.1 Solución

5 D.d.p. en una fuente

¿A qué es igual la diferencia de potencial, VPVN entre los polos de una fuente real de f.e.m.~\mathcal{E} y resistencia interna r?

  • A \mathcal{E}-Ir
  • B \mathcal{E}+Ir
  • C Ir
  • D \mathcal{E}

5.1 Solución

6 Comparación de dos centrales térmicas

El rendimiento de una central térmica de carbón es del 38%, mientras que el de una central nuclear es del 33%. Si tenemos una central de cada tipo y ambas producen 600 MW de potencia

6.1 Pregunta 1

¿Qué flujo de calor extra debe absorber la central nuclear con respecto a la de carbón?

  • A 0 MW
  • B 240 MW
  • C 30 MW
  • D −30 MW

6.1.1 Solución

6.2 Pregunta 2

¿Cuánto calor de desecho extra produce la central nuclear en proporción a la de carbón?

  • A Un 25% más
  • B Un 15% más
  • C Un 5% más
  • D Un 5% menos.

7 Calor absorbido por una bomba

Una bomba de calor funciona entre un ambiente a temperatura TF y una habitación a TC, expulsando un calor Qout en la habitación. ¿Qué podemos decir del calor que absorbe del ambiente?

  • A Vale como mínimo TCQout / TF
  • B Vale como máximo TFQout / TC
  • C Vale como máximo TCQout / TF
  • D Vale como mínimo TFQout / TC

7.1 Solución

8 Trabajo de evaporación

La densidad del vapor de agua a 100 °C y 0.1 MPa es de 0.59 kg/m\tss{3}. La entalpía específica (o calor latente) de vaporización en esas condiciones es 2250 kJ/kg. ¿Qué trabajo se realiza aproximadamente sobre un litro de agua al evaporarlo a esta temperatura y presión?

  • A No se pudo entender (error de sintaxis): 0 \mathrm{kJ}
  • B No se pudo entender (error de sintaxis): -170 \mathrm{kJ}
  • C No se pudo entender (error de sintaxis): +2250 \mathrm{kJ}
  • D No se pudo entender (error de sintaxis): -2250 \mathrm{kJ}

8.1 Solución

9 Energía disipada en dos espiras

Se colocan a una cierta distancia dos espiras iguales,de resistencia R. Cuando por la inferior pasa una corriente I1, el flujo magnético a través de la superior es MI1.

Por la inferior se hace pasar la corriente

I_1(t) = \begin{cases}
 0 & |t| > T \\ & \\
\displaystyle{I_0(T-|t|)/T} & |t| < T\end{cases}

9.1 Pregunta 1

¿Qué energía total se disipa en la espira inferior en -\infty < t < \infty?

  • A Es nula.
  • B I0(T − | t | )2R / T2.
  • C 2I_0^2RT/3
  • D I0R2T

9.1.1 Solución

9.2 Pregunta 2

¿Cuánta energía se disipa en la espira superior en el mismo tiempo?

  • A 2I_0^2RT
  • B Es nula.
  • C 2M^2I_0^2/(RT)
  • D 2MI0R2T

9.2.1 Solución

10 Escala de temperaturas basada en el metano

Zorg, un habitante de Titán, construye una escala de temperaturas basada en el metano tal que a la fusión (91 K) le corresponden 0 °Z y a la ebullición (116 K) 100 °Z. ¿Cuál es la temperatura del cero absoluto en esta escala?

  • A −187 °Z
  • B −364 °Z
  • C −91 °Z
  • D −25 °Z

10.1 Solución

11 Campo magnético de dos hilos

Dos hilos de corriente de longitud indefinida se encuentran situados paralelamente al eje OZ. El hilo 1 pasa por el punto \vec{r}_1=a\vec{\imath} y el 2 por \vec{r}_2=-a\vec{\imath}. Por los dos hilos circulan corrientes iguales I0 en el sentido positivo del eje Z. ¿Cómo es el campo magnético en el punto \vec{r}_0=a\vec{\jmath}?

  • A Apunta en el sentido de -\vec{\imath}
  • B Nulo.
  • C Apunta en el sentido de +\vec{\imath}
  • D Apunta en el sentido de +\vec{\jmath}

11.1 Solución

12 Campo eléctrico radial

En una región del espacio el campo eléctrico es radial desde el origen de coordenadas \vec{E}=E(r)\vec{u}_r, dependiendo de la distancia al centro según la gráfica


Archivo:campo-electrico-radial.png

¿Cómo es la densidad de carga que produce este campo?

  • A Solo una esfera cargada uniformemente con una densidad positiva.
  • B Una esfera cargada uniformemente con una densidad positiva, recubierta de una superficie negativa.
  • C No hay información suficiente para saberlo.
  • D Una esfera cargada con una densidad que aumenta al alejarnos del centro.

12.1 Solución

13 Sistema de tres conductores

Se tiene el sistema de conductores en equilibrio electrostático de la figura, en la que se han indicado algunas de las líneas de campo eléctrico

Archivo:tres-conductores-sep.png

¿Qué podemos decir de los potenciales de cada conductor (tomando como origen de potencial el infinito)?

  • A Tal situación es imposible.
  • B V1 > 0 > V2 > V3
  • C V1 > V2 > 0 > V3
  • D V1 > V2 > V3 > 0

13.1 Solución

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