Examen de Física Aplicada a Farmacia UB 2018 · parcial: Fluids i Termodinàmica - 14 de desembre de 2018

Problema 1. Flotabilitat d'un cub i sobrecàrrega

Un cos de massa $4000\text{ kg}$ amb forma cúbica té una superfície a la base de $4\text{ m}^2$ i es troba surant en un medi líquid la densitat del qual és de $1000\text{ kg}\cdot\text{m}^{-3}$.

a.

Determineu quina fracció percentual del volum del cub roman submergida.

b.

Si s'afegeix a sobre una càrrega addicional de $100\text{ kg}$, quin serà el nou percentatge del volum que quedarà submergit?

c.

Quina serà la profunditat (longitud d'aresta) submergida en aquesta segona situació?

Una quantitat de 0,50 mols d'un gas ideal monoatòmic descriu el cicle termodinàmic tancat de la figura adjunta (cicle de Stirling), compost per dues etapes isotèrmiques i dues etapes isocòriques.

Les temperatures de treball són $T_A = T_B = 900\text{ K}$ i $T_C = T_D = 300\text{ K}$.

a)

Determineu el rendiment tèrmic global del cicle de Stirling.

Una quantitat de 0,50 mols d'un gas ideal monoatòmic descriu el cicle termodinàmic tancat de la figura adjunta (cicle de Stirling), compost per dues etapes isotèrmiques i dues etapes isocòriques.

Les temperatures de treball són $T_A = T_B = 900\text{ K}$ i $T_C = T_D = 300\text{ K}$.

b)

Determineu el canvi d'entropia experimentat pel gas durant l'etapa B $\rightarrow$ C.