Problemas Maturita: Tema 8, Fenomenología del calor

Problemas Maturita: Tema 8, Fenomenología del calor
1. Calcula el calor que hemos de suministrar a 100 g de hielo a -10°C para
transformalos en agua líquida a 20°C.
2. a) Hallar la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 100 g de
cobre desde 10 ºC a 100 ºC; b) suponiendo que a 100 g de aluminio a 10 ºC se le
suministre la cantidad de calor del apartado a); deducir que cuerpo, cobre o
aluminio, estará más caliente.
Datos: El calor específico del cobre es 0,093 cal/g ºC y el del aluminio 0,217 cal/g
ºC
Solución: a) 837 calorías, b) el cobre
3. Hallar la temperatura resultante de la mezcla de 150 g de hielo a 0 ºC y 300 g
de agua a 50 ºC
Solución: 6.7 ºC
4. Hallar el calor que se debe extraer de 20 g de vapor de agua a 100 ºC para
condensarlo y enfriarlo hasta 20 ºC. Calor de fusión del hielo 80 cal/g; calor de
vaporización 540 cal/g
Solución: 11.800 calorías
5. Un calorímetro de 55 g de cobre contiene 250 g de agua a 18 ºC. Se introduce
en él 75 g de una aleación a una temperatura de 100 ºC, y la temperatura
resultante es de 20,4 ºC. Hallar el calor específico de la aleación. El calor
específico del cobre vale 0,093 cal/g ºC
Solución: 0,1026 cal/g.ºC
6. Se calentó una pieza de 100 g de un metal a la temperatura de 90°C para
determinar su calor específico y se introdujo rápidamente en un calolímetro
que contenía 200 ml de agua a 10°C. Una vez alcanzado el equilibrio térmico, se
observó que la temperatura era de 12°C. Calcula el calor específico del metal.
7. En un calorímetro que contiene 800 g de agua a 7°C se sumerge una esfera de
100 g de cierto material que se encuentra a 100 °C. Si la temperatura de
equilibrio es de 12°C, ?cuál es el calor específico del material investigado?
?Cuánto calor ha cedido la esfera?
8. En un calorímetro de equivalente en agua despreciable hay 1 kg de hielo a -10ºC.
¿Cuántos gramos de agua a 80ºC hay que introducir en el recipiente para que la
temperatura final sea de 10ºC?. Si en lugar de agua a 80ºC se introduce vapor
de agua a 100ºC. ¿Cuántos gramos del vapor hay que introducir para que la
temperatura final sea de 40ºC? El calor específico del hielo es 0.5 cal/g C.
9. Calcular la temperatura final de una mezcla de 10 y 80 l de agua cuyas
temperaturas son respectivamente 70 y 20ºC.
10.
En un calorímetro que contiene 440 g de agua a 9ºC se introduce un trozo
de hierro de 50 g de masa a temperatura de 90ºC, resultando la temperatura
de equilibrio 10ºC. Calcular el calor específico del hierro.
11.
Mezclamos 1 kg de agua a 95 oC con 1 kg de hielo a .5ºC. ¿Disponemos de
suficiente calor para fundir todo el hielo? Si es así, ¿a qué temperatura queda
la mezcla? Calor específico de hielo 0.5 cal/g C. Calor de fusión del hielo 80
cal/g .
12.
En un calorímetro de Cu de masa 40 g se introducen 380 g de alcohol,
estando el conjunto a 8 oC. Se introduce en el alcohol un trozo de Cu de 122g a
50 oC, alcanzando una temperatura de equilibrio de 10 oC. Calcular el calor
específico del alcohol. El calor específico del Cu es 0.095 cal/g C.
13.
¿Cuánta energía se necesita para transformar 100 g de agua a 18° en vapor
de agua a 120° C? Explica todas las transformaciones que hay que realizar para
completar todo el proceso.
Datos: Calores específicos: cagua = 4,18 .103 J kg-1 K-1
cvapor = 1,96 .103 J kg-1 K-1
Calor de vaporización del agua Lv = 2,26 .106 J kg-1
14.
Un recipiente contiene 200 g de un líquido de calor específico 2,3 cal/g °C.
La temperatura de ese líquido en grados Fahrenheit es de 77 ° F. Se añaden en
el recipiente 100 g de un segundo líquido, de calor específico 2,875 cal/g °C, y
se observa que la temperatura final, una vez alcanzado el equilibrio térmico es
de 30 °C. Calcula la temperatura inicial del segundo líquido.
Más problemas (del libro Guadiel de 1º de Bachillerato)
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Pag 155: 1,2,3.
Pag 156: 9,10
Pag 157: 11,12,13.
Pag 161: 14, 15,16, 17,19.
Explica brevemente que es un cambio de estado y realiza un diagrama con
todos los posibles cambios de estado existentes. ¿Que es el calor latente
de fusión o de vaporización? (en el ibro los llama simplemente calores de
fusión y de vaporización)
Pag163: 20, 21,22.
Pag 172: 8, 9, 10 y 11 (hay dos ejemplos que te pueden ayudar en las 2
paginas anteriores)