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Curso
2011-2012
BOLETÍN DE EJERCICIOS TEMA 5
1. Una sustancia A tiene doble calor específico que otra B. Si la masa de B es cuatro veces la
de A, al transferirles la misma cantidad de energía en forma de calor, ¿cuál de las dos
experimentará un mayor aumento de temperatura? (El aumento de temperatura de la
sustancia A será el doble que en la B)
2. Los valores de los calores específicos de varias sustancias son los siguientes:
Agua: 4180 J/kg K. Glicerina: 2420 J/kg K. Amoniaco: 4798 J/kg K. Hielo: 2090J/kg K
a) Si se toma 1 kg de cada una de las sustancia, ¿a cuál hay que suministrarle más
energía para elevar 1 K su temperatura?
b) Si se les transmite la misma cantidad de energía a una cantidad de M kg de cada
una de las sustancias, ¿qué sustancia aumentará más su temperatura?
3. Calcular la energía que hay que transferir en forma de calor a 0’5 litros de aceite para que
aumente su temperatura de 20ºC a 150ºC.
Datos. Densidad del aceite; 900 kg/m 3 y Caceite= 2508 J/kg ºC
(146718 J)
4. Se ha puesto cierta cantidad de agua en una cazuela y se le han transferido 167200 J de
energía en forma de calor para que eleve su temperatura en 80 ºC ¿Cuántos litros de agua
se han empleado? C=4180 J/kg ºC. (0’5 L)
5. En una sartén hay 250 mL de aceite a 20 ºC y se le transfieren 45,144 kJ de energía en
forma de calor, ¿qué temperatura alcanzará?
Datos. Densidad del aceite; 900 kg/m3 y Caceite= 2508 J/kg ºC. (100 ºC)
6. Se mezclan 5 litros de agua a 20 ºC con 3’5 litros de agua a 55 ºC. ¿Cuál es la temperatura
final de la mezcla? Cagua= 4180 J/kg ºC.
7. Para elevar la temperatura de un cubo de plomo de 2 kg en 40 ºC, se necesitan 10400 J. Y,
para elevar en 50 ºC la temperatura de un cubo de cobre de 0’5 kg , se necesitan 9625 J.
¿Cuál tiene mayor calor específico? (el cobre)
8. Se deja una cuchara de aluminio de 100 gramos de masa que está a 20 ºC dentro de una
sartén de aceite que contiene 0’5 litros a 80 ºC. Si en una situación ideal suponemos que
no se disipa energía en el ambiente, ¿cuál será la temperatura cuando se alcance el
equilibrio térmico?
Datos. Caluminio= 896 J/kg ºC Caceite=2508 J/kg ºC. Densidad del aceite: 900 kg/m3 (75’59
ºC)
9. Un objeto metálico de 1’5 kg de masa a 60 ºC se introduce en 10 litros de agua a 20 ºC.
Cuando se alcanza el equilibrio térmico, la temperatura es 20’54 ºC. ¿Cuál es el calor
específico del objeto metálico? El sistema está perfectamente aislado y la energía disipada
es despreciable.
Dato. Cagua= 4180 J/kg ºC. (382 J/kg ºC)
10. Un puente ferroviario de hierro tiene una longitud de 2400 m a 0 ºC. ¿Cuánto medirá un
día que la temperatura sea de 35 ºC? acero = 13·10-6 ºC-1 (2401 m)
11. ¿Qué cantidad de energía mediante calor, se necesita para fundir 0,25 kg de hielo que
estén ya a la temperatura de fusión? Lf del hielo: 334 kJ/kg. (83’5 kJ).
12. Un puente de acero tiene 1000 m de longitud. ¿Cuánto se dilatará cuando la temperatura
aumenta de 0 ºC a 30 ºC? acero =11·10-6 K-1 (0’33 m)
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13. Calcular la energía que hay que transferir en forma de calor a una barra de hielo de 10 kg
de masa a -5 ºC para que se transforme en vapor de agua a 115ºC.
Datos. Calor latente de fusión = 334’4 kJ/kg, calor latente de vaporización = 2257 kJ/kg.
calor específico del hielo = 2090 J/kgºC, calor específico del vapor de agua = 1881 J/kg
(30660’65 kJ)
14. ¿Qué energía es necesario transferir a un bloque de cobre de 5 kg de masa que se
encuentra a 20 ºC para que se funda?
Datos: Temperatura de fusión del cobre, 1083 ºC. Calor latente de fusión, 205656 J/kg.
Calor específico del cobre, 383 J/kg ºC. (3063’925 kJ)
15. ¿Cuántos litros de agua a 20 ºC son necesarios mezclar con un bloque de 2 kg de hielo a -5
ºC para que la temperatura de la mezcla sea 10 ºC? El sistema está perfectamente aislado.
Datos. Calor específico del hielo = 2090 J/kg ºC. Calor latente de fusión = 334400 J/kg.
Calor específico del agua = 4180 J/kg ºC (18’5 L)
16. Calcula la energía necesaria para que 25 g de agua a 32 ºC se transformen en vapor de
agua a 105 ºC.
Calor específico del agua: 4180 J/kg K, Calor específico del vapor de agua: 2515 J/kg K
Calor latente de vaporización: 2257 kJ/kg. (63813 J)
17. ¿Qué calor necesitan absorber 150 g de hielo a -10 ºC para transformarse en vapor de agua
a 100 ºC?
Calor específico del agua: 4180 J/kg K, Calor específico del hielo: 2132 J/kg K, Calor
latente de fusión del hielo: 334 kJ/kg, Calor latente de vaporización del agua: 2257 kJ/kg
(454548 J)
18. Calcula la energía necesaria para que 30 g de hielo a -25 ºC se transformen en agua a 27
ºC.
Calor específico del hielo: 2132 J/kg K, Calor latente de fusión del hielo: 334 kJ/kg, Calor
específico del agua: 4180 J/kg K. (15005 J)
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