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Fisica general II

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Determinar la densidad de energía magnética, en μJ/m3 con tres cifras significativas, almacenada en un solenoide toroidal de radio R= 0.2 m y sección 5 x 10-4 m2 con núcleo de vacío con un devanado de N=2000 espiras por el que circula una intensidad de corriente  I= 0.3 mA  

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Determinar la fuerza electromotriz inducida expresada en mV en una espira circular de radio  a= 0.1 m situada en el plano xy en el seno de un campo de inducción magnética B de módulo B0(1-3t)  con dirección y sentido de tercer vector de la base cartesiana k con B0= 5 mT/s

.

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Por el conductor rectilíneo de la figura adjunta circula una corriente I(t)= 3t A. Calculando el campo de inducción magnética a partir del teorema de Ampere para corrientes filiformes, determinar el valor absoluto de la fuerza electromotriz, en nV con cuatro cifras significativas, inducida en la espira cuadrada indeformable de lado L=0.02 m que se mantiene en reposo, si a=0.01 m y b=0.03 m.      

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Determinar el coeficiente de inducción mutua en mH con tres cifras significativas entre dos bobinas circulares coplanarias de radios R1=0.1 m y R2= 0.01 m, número de vueltas N1= 1000 y N2=500,  centros coincidentes en el mismo punto y recorridas por sendas intensidades de corriente I1= 0.2 mA e I2= 0.1 mA ambas en el mismo sentido.

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Determinar el valor absoluto del coeficiente de inducción mutua, en nH con cuatro cifras significativas, entre un alambre rectilíneo de gran longitud y un circuito en forma de espira cuadrada de lado L=0.2 m coplanaria con el alambre y situada paralelamente a este, con el lado más próximo a una distancia d=0.1 m

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Determinar el coeficiente de autoinducción en mH de un solenoide toroidal de radio R=0.1m y sección 4x10-4 m2 con núcleo de vacío con un devanado de N=2000 espiras.  

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Determinar la temperatura final de equilibrio si se añaden 10 g de leche a 10ºC a 160 g de café a 90ºC. Suponer que la capacidad calorífica de la leche y el café es la del agua y despreciar la del recipiente.

Expresar el resultado en grados centígrados con 2 cifras significativas.
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Determinar la temperatura final Tf de una gas ideal monoatómico que experimenta una compresión adiabática reversible desde un volumen inicial Vi a un volumen final Vf = 0,5 · Vi, si la temperatura inicial es Ti = 350 K. 

Expresar la temperatura en K con 3 cifras significativas.
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Determinar la variación de energía interna, ∆U, que experimenta un mol de un gas ideal monoatómico de calor específico molar a volumen constante Cv

, que pasa de la temperatura 400 K a 500 K. 

Expresar el resultado en kJ con 2 cifras significativas.
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Determinar cuántas kcal son necesarias para convertir 15 g de hielo a 0 ºC en vapor de agua a 100 ºC

Datos:

Calor específico del agua = 1 cal/g·ºC

Calor específico del hielo = 0,5 cal/g·ºC

Calor específico del vapor de agua = 0,5 cal/g ·ºC

Calor latente de fusión del hielo = 80 cal/g

Calor latente de solidificación del agua = 80 cal/g

Calor latente de vaporización del agua = 540 cal/g

Calor latente de condensación del vapor de agua = 540 cal/g

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