sábado, 3 de septiembre de 2016

Shell, sending files with Bluetooth

Sending files over bluetooth in a Shell.

Install "Bluez-tools"(ref.):
$ sudo apt-get install bluez-tools


To discover a device:
$ bt-adapter -d
Searching...

And when it founds a device, it shows like this:
$ bt-adapter -d
Searching...
[MAC]
Name: (name)
Alias: (alias)
Address: (MAC)
Icon: (device type)
Class: (...)
LegacyPairing: 0
Paired: 0
RSSI: (power)

To connect to the device:
$ bt-device -c [MAC]
Connecting to: [MAC-address]
Confirm passkey: "some munber" (yes/no)?:....(if yes)
Done
Connection established.

To send a file it can be used the device's name or MAC-address, and with "sudo":
$ sudo bt-obex -p [Name|MAC] file
Then it prompts for the user's password and shows the progress!!

viernes, 6 de noviembre de 2015

Calorimetría \(H_2O_{hielo \rightarrow \, agua}\), y un poco de entropía

  • ¿Qué masa de hielo a \(0^{\circ}C\) sumergida en un litro de \(H_2O\) a \(60^{\circ}C\), en un recipiente adiabático y de calor específico despreciable, es necesaria para que el equilibrio térmico se alcance cuando la temperatura dentro del recipiente sea \(10^{\circ}C\)?

  • ¿Qué viariación de entropía sufre el litro de \(H_2O\) en el proceso?

Averiguamos cuánto calor entrega el agua:

\[Q_{H_2O(l)}=m \cdot c_e \cdot \Delta T \; \wedge \, \Delta T = 10^{\circ}C-60^{\circ}C \; \therefore \, \Delta T = -50^{\circ}C\]

\[\Rightarrow \; Q_{H_2O(l)}= 1000g \cdot 1\frac{cal}{g \cdot {^{\circ}C}} \cdot (-50^{\circ}C)\]

\[\Rightarrow \; Q_{H_2O(l)}= -50000cal\]

El gráfico resume bastante lo que se sabe hasta ahora, para que el equilibrio suceda a los \(10^{\circ}C\) el hielo en algun punto se derritió completamente, además que entró en la mezcla a \(0^{\circ}C\).

\[\Sigma Q = 0\]

\[\Rightarrow \; Q_{H_2O(s)}+Q_{H_2O(l)}= 0\]

\[\Rightarrow \; Q_{H_2O(s)}+ (-50000\, cal)= 0\]

\[\Rightarrow \; Q_{H_2O(s)\rightarrow \, H_2O(l)} = 50000\, cal\]

Ya se puede calcular la masa de hielo:

\[Q_{H_2O(s)\rightarrow \, H_2O(l)}=Q_{H_2O (s)(0^{\circ}C)} + Q_{H_2O(l)(0^{\circ}C \rightarrow \, 10^{\circ}C)}\]

\[Q_{H_2O(s)\rightarrow \, H_2O(l)} = (L_f \cdot m ) + (c_e \cdot m \cdot \Delta T)\]

\[Q_{H_2O(s)\rightarrow \, H_2O(l)}= \left(80 \frac{cal}{g} \cdot m \right) + \left(1\frac{cal}{g \cdot {^{\circ}C}} \cdot m \cdot (10^{\circ}C - 0^{\circ}C) \right)\]

\[Q_{H_2O(s)\rightarrow \, H_2O(l)}= 80 \frac{cal}{g} \cdot m + 10\frac{cal}{g} \cdot m\]

\[Q_{H_2O(s)\rightarrow \, H_2O(l)}= 90 \frac{cal}{g} \cdot m\]

Reemplazo otra vez:

\[50000\, cal= 90 \frac{cal}{g} \cdot m\]

\[\Rightarrow \; m_{H_2O(s)\rightarrow \, H_2O(l)}= \dfrac{50000\, cal}{90\, cal} \cdot g\]

\[\Rightarrow \; m_{H_2O(s)\rightarrow \, H_2O(l)}= 555,55\, g\]

Ya así se puede calcular cuántas calorias fundieron toda la masa de hielo y cuántas calorías absorvió para llegar a la temperatura de equilibrio:

\[Q_{H_2O(l)}= 1\frac{cal}{g \cdot {^{\circ}C}} \cdot 555,55\, g \cdot 10^{\circ}C\]

\[Q_{H_2O(l)}= 5555\, cal\]

Entonces las calorías que fundieron al hielo son:

\[Q_{H_2O(s)}=-50000cal + 5555,5 \, cal\]

\[Q_{H_2O(s)}=-44444,5\, cal\]

\[\wedge \; L_f \cdot m_{H_2O(s)}=44444\, cal\]

Punto b:

Considero una evolución isobárica a presión constante, entonces:

\[\Delta S = c_p \cdot m \cdot ln\left(\frac{T_f}{T_i} \right)\]

\[c_{p_{agua}}=1\frac{kcal}{kg \cdot K}\]

\[\Rightarrow \; \Delta S_{agua} = 1\frac{kcal}{kg \cdot K} \cdot 1\, kg \cdot ln \left(\frac{283 \, K}{333 \, K} \right)\]

\[\Rightarrow \; \Delta S_{agua} = -0,16 kcal \cdot K^{-1}\]

Variación de entropía del hielo:

\[\Delta S_{hielo}= \dfrac{Q}{T} + c_{p_{hielo \rightarrow \,agua}} \cdot m \cdot ln \left( \dfrac{T_f}{T_i} \right)\]

miércoles, 4 de noviembre de 2015

Calorímetro con dos sólidos. Calorimetría. (igualito al anterior)

El gráfico representa la temperatura en función del calor intercambiado para una muestra de un kilogramo de un material X que se encuentra en estado sólido. En un calorímetro se coloca la muestra X a \(400^{\circ}C\) y junto con 2 kilogramos de una muestra de otro material Y a \(300^{\circ}C\) en estado sólido que tiene un calor específico \(1,5\frac{kcal}{kg \cdot {^{\circ}C}}\) y una temperatura de fusión \(450^{\circ}C\).

  • ¿Cuál es la temperatura de equilibrio?

  • Se coloca en el calorímetro un kilo de sólido X a temperatura \(500^{\circ}C\) y un kilo de sólido Y a la temperatura de fusión. Al llegar al equilibrio se fundió la mitad del material Y ¿cuál es el calor latente de fusión de Y?

Primer planteo gráfico:

En los \(340^{\circ}C\) hay una intersección, por lo que comienzo el planteo acá.

El calor específico de X:

\[Q=C \cdot \Delta T \; \Rightarrow \; C= \dfrac{Q}{\Delta T} \; \wedge \; C=c_e \cdot m\]

\[\Rightarrow \; C_x=\dfrac{800kcal}{0^{\circ}C-400^{\circ}C} \; \Rightarrow \; C_x=-2\frac{kcal}{^{\circ}C}\]

\[c_{e_x} \cdot m_x = C_x \, \Rightarrow \; c_{e_x} \cdot 1kg = -2\frac{kcal}{^{\circ}C} \; \Rightarrow \; c_{e_x}=-2\frac{kcal}{kg \cdot {^{\circ}C}}\]

El calor de X se libera(-):

\[Q_x=c_{e_x} \cdot m_x \cdot \Delta T \; \Rightarrow \; -Q_x=-\left(c_{e_x} \cdot m_x \cdot \Delta T \right)\]

\[\Rightarrow \; \Sigma Q= 0 \; \Rightarrow \, -Q_x+Q_y=0\] \[-\left(-2\frac{kcal}{kg \cdot {^{\circ}C}} \cdot 1kg \cdot (T_f - 400^{\circ}C) \right) + \left( 1,5 \frac{kcal}{kg \cdot {^{\circ}C}} \cdot 2kg \cdot (T_f - 300^{\circ}C) \right) = 0\]

\[-\left[\left(-2\frac{kcal}{ {^{\circ}C}} \cdot T_f \right)+800kcal \right] + \left(3 \frac{kcal}{{^{\circ}C}} \cdot T_f \right) - 900kcal = 0\]

\[\left(2\frac{kcal}{ {^{\circ}C}} \cdot T_f \right) - 800kcal + \left(3 \frac{kcal}{ {^{\circ}C}} \cdot T_f \right) - 900kcal = 0\]

\[\left(5 \frac{kcal}{{^{\circ}C}} \cdot T_f \right) - 1700kcal = 0\]

\[5\frac{kcal}{ {^{\circ}C}} \cdot T_f= 1700kcal\]

\[T_f= \dfrac{1700kcal}{5\frac{kcal}{ {^{\circ}C}} }\]

\[\overset{a}{\boxed{T_f= 340^{\circ}C}}\]

Segundo planteo gráfico:

Parte b:

Datos:

  • X(s), 1 kg., \(T_i=500^{\circ}C\)

  • Y(s), 1 kg., \(T_i=450^{\circ}C=T_{fusion}\)

  • \(T_{eq}=\frac{1}{2}m_y\)

\[T_{i_y}=T_{fusion} \; \wedge \, T_{eq}=\frac{1}{2}m_y \; \Rightarrow \; T_{i_y}=T_{fusion}=T_{eq}\]

\[Q_y=L_{f_y} \cdot \frac{1}{2}m_y \; \Rightarrow Q_y=L_{f_y} \cdot 0,5 kg\]

\[Q_x=c_{e_x} \cdot m_x \cdot \Delta T \, \Rightarrow \, Q_x=-2\frac{kcal}{kg \cdot {^{\circ}C}} \cdot 1kg \cdot \left(450^{\circ}C-500^{\circ}C \right)=100kcal\]

\[\Longrightarrow Q_y=Q_x\]

\[\Longrightarrow \, L_{f_y} \cdot 0,5kg = 100kcal\] \[L_{f_y}= \dfrac{100kcal}{0,5kg}\] \[\overset{b}{\boxed{L_{f_y} = 200\frac{kcal}{kg}}}\]

Calorímetro con 2 sólidos. (exámen 2011)

El gráfico representa la temperatura en función del calor intercambiado para un kilogramo de un material X que se encuantra en estado sólido.

En un calorímetro adiabático se coloca la muestra X a \(200^{\circ}C\) junto con un kilogramo de otro material Y a \(150^{\circ}C\) en estado sólido. Al llegar al equilibrio ambos materiales son sólidos y se encuentran a \(190^{\circ}C\).

  • ¿Cuál es el calor específico del material Y?

  • Se coloca en el calorímetro un kilogramo de sólido X a \(300^{\circ}C\) y un kilogramo de sólido Y a la temperatura de fusión (\(250^{\circ}C\)). Al llegar al equilibrio se fundió la mitad del material Y. Determinar el calor latente de Y.

El calor específico de X:

\[Q=C \cdot \Delta T \, \Rightarrow \, C=\dfrac{Q}{\Delta T}\]

\[\Rightarrow \, C=\dfrac{800 kcal}{0^{\circ}C-200^{\circ}C}= -4\frac{kcal}{^{\circ}C}\]

\[\wedge \; C=c_e \cdot m \; \Rightarrow \; c_{e_x}=\dfrac{C}{m_x}\]

\[\Rightarrow \, c_{e_x}=\dfrac{-4\frac{kcal}{^{\circ}C}}{1kg}\; \therefore \; c_{e_x}=-4\frac{kcal}{kg \cdot {^{\circ}C}}\]

Calor específico de Y:

\[\Sigma Q=0\]

\[\Rightarrow \, Q_x + Q_y=0\]

\[Q_x=c_x \cdot m_x \cdot \Delta T \, \Rightarrow \, Q_x = -4\frac{kcal}{kg \cdot {^{\circ}C}} \cdot 1kg \cdot (190^{\circ}C-200^{\circ}C) \, \Rightarrow \, \cdots\]

\[\cdots \, \Rightarrow \, Q_x= -4\frac{kcal}{kg \cdot {^{\circ}C}} \cdot 1kg \cdot (-10^{\circ}C) \, \Rightarrow \, Q_x=40kcal\]

\[Q_y=c_y \cdot m_y \cdot \Delta T \, \Rightarrow \, Q_y=c_y \cdot 1kg \cdot (190^{\circ}C-150^{\circ}C) \, \Rightarrow \, \cdots\]

\[\cdots \, \Rightarrow \, Q_y=c_y \cdot 1kg \cdot 40^{\circ}C\]

\[\Longrightarrow{\Sigma Q=0} \;\]

\[40kcal+c_y \cdot 1kg \cdot 40^{\circ}C=0\]

\[c_y=\dfrac{-40kcal}{1kg \cdot 40^{\circ}C}=\overset{a}{\boxed{-1\frac{kcal}{kg \cdot {^{\circ}C}}}}\]

Segunda parte.

Datos:

  • X(s), 1 kg., \(T_i=300^{\circ}C\)

  • Y(s), 1 kg., \(T_i=250^{\circ}C=T_{fusion}\)

  • \(T_{eq}=\frac{1}{2}m_y\)

\[T_{i_y}=T_{fusion} \; \wedge \, T_{eq}=\frac{1}{2}m_y \; \Rightarrow \; T_{i_y}=T_{fusion}=T_{eq}\]

\[Q_y=L_{f_y} \cdot \frac{1}{2}m_y \; \Rightarrow Q_y=L_{f_y} \cdot 0,5 kg\]

\[Q_x=c_{e_x} \cdot m_x \cdot \Delta T \, \Rightarrow \, Q_x=-4\frac{kcal}{kg \cdot {^{\circ}C}} \cdot 1kg \cdot \left(250^{\circ}C-300^{\circ}C \right)=200kcal\]

\[\Longrightarrow Q_y=Q_x\]

\[\Longrightarrow \, L_{f_y} \cdot 0,5kg = 200kcal\] \[L_{f_y}= \dfrac{200kcal}{0,5kg}\] \[\overset{b}{\boxed{L_{f_y} = 400\frac{kcal}{kg}}}\]

lunes, 26 de octubre de 2015

Termodinámica, evolución de un sistema en dos etapas.

Un sistema evoluciona en dos etapas. Primero aumenta su volumen a presión constante y después disminuye su presión a volumen constante. El estado final tiene menos energía interna que el inicial. ¿Cuál de las siguientes opciones para el calor y el trabajo intercambiados por el sistema es la que puede corresponder a esa evolución?
CALOR(kcal) TRABAJO(kcal)
Recibe 400 Entrega 300
Recibe 100 Entrega 100
Recibe 200 Entrega 300
Recibe 400 Recibe 300
Entrega 200 Recibe 300
Recibe 300 Recibe 400


Inicio:


Primera etapa:

Al inicio recibe calor, y hay una transformación del volumen realizado por un trabajo del sistema.

Segunda etapa:
En esta etapa el volumen es constante, por lo tanto el sistema no hace ni recibe trabajo. La única variación es de la presión, por lo que varió la temperatura del sistema. En una evolución isocórica se da:
\[\Delta U = Q \quad \wedge \quad \Delta U = C_v \cdot m \cdot \Delta T\]
\[\Delta T = T_f - T_i \; \wedge \; T_i > T_f \; \Rightarrow \; \Delta T < 0 \; \Rightarrow \; \Delta U < 0\]


Esto último lo confirma el enunciado cuando afirma que la energía final interna del sistema es menor que la inicial.
\[ \Delta U = U_f - U_i \; \wedge \, U_i > U_f \; \Rightarrow \Delta U < 0\]
\[ Si \, \Delta U < 0 \; \Rightarrow \; Q - L_{sistema} < 0\]
\[ \therefore \; Q(+) < L_{sistema}(-)\]
Entonces la opción que cumple con esto es la tercera.

miércoles, 21 de octubre de 2015

MRUV. Ejercicio de opción multiple a partir de un gráfico de aceleración.

Un bloque de 1000 kg (que inicialmente se encuentra en reposo) es elevado por una grúa hasta una cierta altura "h”. El gráfico representa la aceleración que experimenta el bloque en función del tiempo para todo el viaje. Entonces el bloque se ha desplazado:

  1. 4 m en los primeros 4 segundos

  2. 4 m en los últimos 4 segundos

  3. 80 m en los 20 seg. de viaje

  4. 20 m en los primeros 7 seg. de viaje

  5. 28 m en los últimos 7 seg. de viaje

  6. 20 m en los 20 seg. de viaje

Analizamos el gráfico primero sin fórmulas. Lo que se ve primero es que está dividido en tres tramos de aceleración.

  • Primer Tramo, vemos la \(\overset{\rightarrow}{a}=1\frac{m}{s^2}\) y el \(\Delta t=4\,s\), entonces se puede encontrar la velocidad y el desplazamiento.

  • Segundo Tramo, la \(\overset{\rightarrow}{a}=0\) y el \(\Delta t=12\,s\), no hay aceleración pero sí un intervalo de 12 segundos, y en este tramo llega con la velocidad del tramo anterior y no varía durante todo el intervalo (12 s.). En este tramo la velocidad y el desplazamiento es deducible. Hay M.R.U.

  • Tercer Tramo, econtramos otra vez la aceleración constante y de distinto signo. Está frenando.

  1. Primer Tramo: \[\overset{\rightarrow}{a}_1=\dfrac{\Delta \overset{\rightarrow}{v}_1}{\Delta t_1}\quad \Rightarrow \quad \Delta \overset{\rightarrow}{v}_1 = \overset{\rightarrow}{a}_1 \cdot \Delta t_1 \quad \Rightarrow \quad \Delta \overset{\rightarrow}{v}_1 = 1\frac{m}{s^2} \cdot 4\,s\] \[\therefore \quad \overset{\rightarrow}{v}_1=4\frac{m}{s}\] El desplazamiento, se nesecita la velocidad inicial y final, la final ya se obtuvo y la inicial la deducimos del enunciado “reposo”.

    \[\Delta x_1=\dfrac{\overset{\rightarrow}{v}^2_1- \overset{\rightarrow}{v}^2_0}{2\cdot a_1}\quad \Rightarrow \quad \Delta x_1=\dfrac{4^2\,m^2 \cdot s^{-2} - 0}{2\cdot 1\,m\cdot s^{-2}}\] \[\therefore \Delta x_1= 8 \, m\]

  2. Segundo Tramo:

    \[\Delta x_2= x_2 -x_1 \quad \Rightarrow \; \Delta x_2 = x_2 - 8 \, m\]

    \[\overset{\rightarrow}{v}_m= \dfrac{\Delta x_2}{\Delta t_2} \quad \Rightarrow \quad \Delta x_2 = \overset{\rightarrow}{v}_m \cdot \Delta t_2 \quad \Rightarrow \quad x_2 - 8 \,m = 4\,\frac{m}{s}\cdot 12 \,s \quad \Rightarrow \cdots\]

    \[\cdots \Rightarrow \quad x_2= 48\, m + 8 \, m \quad \Rightarrow \quad x_2=56 \, m\]

  3. Tercer Tramo:

    \[\overset{\rightarrow}{v}_2= \overset{\rightarrow}{v}_3 = \overset{\rightarrow}{v}_i\]

    Velocidad final:

    \[\overset{\rightarrow}{v}_f= \overset{\rightarrow}{v}_2 + \overset{\rightarrow}{a}_3 \cdot \Delta t \quad \Rightarrow \quad \overset{\rightarrow}{v}_f= 4\frac{m}{s}+ (-1)\frac{m}{s^2} \cdot 4s \quad \Rightarrow \quad \overset{\rightarrow}{v}_f=0\]

    \[\Delta x_3=\dfrac{\overset{\rightarrow}{v}^2_4 - \overset{\rightarrow}{v}^2_3}{2a}\quad \wedge \, \overset{\rightarrow}{v}_4=\overset{\rightarrow}{v}_f=0\]

    \[\Rightarrow \quad \Delta x_3= \dfrac{0-\left(4\,m\cdot s^{-1}\right)^2}{-2\, m \cdot s^{-2} }\quad \Rightarrow \quad \Delta x_3= 8 \, m\]

    \[\therefore \; \Delta x_3 = x_3 - x_2 \quad \Rightarrow \quad x_3 - x_2 = 8m \quad \Rightarrow \cdots\]

    \[\cdots \Rightarrow \quad x_3 = 8 \, m + x_2 \quad \Rightarrow \quad x_3 = 8 \, m + 56 \, m \quad \Rightarrow \quad x_3 = 64 \, m\]

    \[\Delta x_{Total}= x_3 = 64\, m\]

Entonces ya podemos descartar opciones, 1 2 3 y las dos últimas. Solo queda la cuarta que nos dice que recorrió 20 m en siete segundos.

Sabemos que los primeros 4 segundos recorre 8 m, nos quedan 3 segundos, que son recorridos a razón de 4 m cada segundo, entonces:

\[d_{(0s,7s)}= 8 \,m + \left(4\, m\cdot s^{-1} \cdot 3 \, s\right)= 8 \, m + 12 \, m = 20 \,m\]

domingo, 18 de octubre de 2015

Ejercicio de MRUV.


+

A partir del gráfico:

  • Calcular la distancia recorrida y representarla en función del tiempo.

  • Calcular la potencia instantánea a los cinco segundos (m= 2 kg).

La distancia puede calcularse por la suma de las áreas debajo de las rectas. Y también con ecuación: \[\Delta x= \dfrac{\overset{\rightarrow}{v}^2_{f}- \overset{\rightarrow}{v}^2_i}{2 \cdot a}\]

Para ésta ecuación se necesita encontrar la aceleración, para cada tramo:

\[a_{m} = \dfrac{\Delta \overset{\rightarrow}{v}}{\Delta t}\]

  1. Tramo 1 \[a_{m} = \dfrac{\Delta \overset{\rightarrow}{v}}{\Delta t} \quad \Rightarrow \quad a_1= \dfrac{0 - 20 \,m\cdot s^{-1}}{2 \, s} \quad \Rightarrow \quad a_1= -10 \cdot \frac{m}{s^2}\]

  2. Tramo 2 \[a_{m} =\dfrac{\Delta \overset{\rightarrow}{v}}{\Delta t} \quad \Rightarrow \quad a_2= \dfrac{10\, m\cdot s^{-1}-0}{2\,s} \quad \Rightarrow \quad a_2= 5\cdot \dfrac{m}{s^2}\]

Las distancias:

  1. Recorrido 1 \[\Delta x_1= \dfrac{\overset{\rightarrow}{v}^2_{f}- \overset{\rightarrow}{v}^2_i}{2 \cdot a_1}\] \[\Rightarrow \quad \Delta x_1=\dfrac{0- (20\,m\cdot s^{-1})^2}{2\cdot (-10)m\cdot s^{-2}}\quad \Rightarrow \Delta x_1=\dfrac{(-\overset{20}{\cancel{400}})\,m^{\bcancel{2}}\cdot \xcancel{s^{-2}}}{ (-\underset{1}{\cancel{20}})\bcancel{m}\cdot \xcancel{s^{-2}}}\quad \Rightarrow \Delta x_1=20\,m\]

  2. Recorrido 2 \[\Delta x_2= \dfrac{\overset{\rightarrow}{v}^2_{f}- \overset{\rightarrow}{v}^2_i}{2 \cdot a_2}\] \[\Rightarrow \quad \Delta x_2=\dfrac{ (10\,m\cdot s^{-1})^2-0}{2\cdot 5\,m\cdot s^{-2}}\quad \Rightarrow \Delta x_2=\dfrac{ \overset{10}{\cancel{100}} \,m^{\bcancel{2}}\cdot \xcancel{s^{-2}}}{ \underset{1}{\cancel{10}}\bcancel{m}\cdot \xcancel{s^{-2}}}\quad \Rightarrow \Delta x_2=10\,m\]

Gráfico del desplazamiento:

\[\Delta x_T= \Delta x_1 + \Delta x_2 = 20 \,m + 10 \,m = 30\,m\]

Potencia instantánea a los cinco segundos:

\[Pot=\dfrac{L}{\Delta t}\quad \Rightarrow Pot=\dfrac{\Delta E_m}{\Delta t}\quad \Rightarrow Pot=\dfrac{\overset{0}{\xcancel{\Delta E_p}} + \Delta E_c}{\Delta t} \quad \Rightarrow Pot=\dfrac{\Delta E_c}{\Delta t}\]

La potencia es instantánea por lo que será sólo en ese momento:

\[Pot_{inst}=\dfrac{E_c}{t}\quad \Rightarrow Pot_{inst}=\dfrac{\frac{1}{2}\cdot m \cdot (\overset{\rightarrow}{v})^2}{t}\quad \Rightarrow Pot_{inst}=\dfrac{1}{2} \cdot 2\,kg(5\,m\cdot s^{-1})^2 : 5\,s\] \[\Rightarrow \quad Pot_{inst}= \dfrac{25\, J}{5\, s} \quad \Rightarrow Pot_{inst}= 5\,W\]