Fisica General Burbano

PROBLEMAS 473
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110. Se montan en serie tres generadores idénticos de 3,18 V de
FEM y 0,65 Ω de resistencia interna cada uno, que alimentan mediante
conductores de 0,85 Ω de resistencia total, a una cuba electrolítica con
nitrato de plata con electrodos de plata de 4,3 Ω que lleva en derivación
una resistencia de 3,7 Ω. Calcular: 1) La intensidad que recorren los
conductores de alimentación. 2) La plata depositada en la cuba en 1 h.
3) El calor producido simultáneamente en la resistencia de 3,7 Ω. 4) La
diferencia de potencial en los bornes de cada generador y de la cuba.
5) La potencia consumida por los generadores, la suministrada por los
mismos al circuito, la consumida por la cuba y el rendimiento de la instalación.
111. Entre dos bornes de diferencia de potencial constante, igual a
110 V, están montados en serie un reóstato, un motor y una cuba electrolítica
que contiene una disolución de sulfato de cobre (II) con electrodos
de cobre. 1) Cuando el motor no gira se depositan en el cátodo
3,522 g de cobre en 18 min. Calcular la resistencia total de todo el circuito.
Peso atómico del cobre: 36 g. 2) Cuando el motor funciona el
mismo peso de cobre es depositado en 30 min. Calcular la fuerza contraelectromotriz
del motor y su potencia.
112. Una batería de pilas (FEM: 0,9 V cada una; resistencia interna:
1,6 Ω cada una) está formada por 30 elementos conectados de 10 en 10
en serie y formando tres grupos idénticos asociados en paralelo. Al paso
de la corriente se deposita cobre en los cátodos respectivos. Si la resistencia
externa es de 205 Ω y la batería está 1 h en funcionamiento, ¿qué cantidad
total de cobre se habrá depositado? Peso atómico del cobre: 63,5 g.
113. Se dispone de 12 pilas de Lechanché, cada una de 1,5 V de
fuerza electromotriz y de resistencia interna r 1
. Agrupadas en dos series
paralelas de seis elementos cada una, alimentan una resistencia R sumergida
en 400 g de petróleo (c = 0,5 cal/g · °C) contenido en un calorímetro.
La intensidad de la corriente es de 0,5 A y la temperatura del
petróleo sube 1,5 °C en 7 min. Calcular: 1) La resistencia R. 2) La diferencia
de potencial entre los bornes de la batería de pilas. 3) La resistencia
interior r 1
de una pila. 4) El peso de cinc desaparecido en el conjunto
de las pilas durante los 7 min que dura la experiencia. Dibujar un
esquema del montaje. Peso atómico del cinc: 66 g.
114. Un circuito comprende: a) Doce acumuladores, cada uno con
una fuerza electromotriz e 1
= 2 V y una resistencia interna r 1
= 0,3 Ω,
agrupados en tres series de cuatro elementos, montados en paralelo. b)
Una cuba electrolítica que contiene una disolución de sulfato de cobre
(II) en la que sumergen dos electrodos de cobre; la resistencia de la cuba
es de 0,9 Ω. c) Un pequeño motor. Se pide lo siguiente: 1) Cuando el
motor está inmovilizado, el peso de cobre depositado es de 2,56 g en
32 min 10 s. ¿Cuánto vale la resistencia del motor? (Peso atómico del
cobre: 64 g.) 2) Cuando el motor gira el peso de cobre depositado en
el mismo tiempo es de 0,96 g. ¿Cuánto vale la fuerza contraelectromotriz
del motor? ¿Cuánto vale su potencia? ¿Cuál es la diferencia de potencial
entre sus bornes? 3) Quitamos el motor y agrupamos los 12
acumuladores de tal manera que nos proporcionen el máximo depósito
de cobre en un tiempo dado. ¿Cómo hemos de agruparlos? Razónese la
contestación.