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Problemas de Cambio de estado (mayo 2015)
1) ¿Qué cantidad de energía hay que entregar a un kilo de hielo a -100C para que llegue a 1250C?
Cuál de las fases de calentamiento insume mayor energía (cantidad de energía)
2) ¿Qué cantidad de energía debe quitarse a 1 Kg. de agua a 1000C para obtener hielo a 00C?.
3)¿Cuántas calorías debe recibir un calentador para fundir 3 Kg de hielo que se encuentra a
3 0C?.
4)¿Qué requiere más calorías, fundir 200 g de hielo que se encuentra a –100C o congelar 200 g
de agua líquida que se encuentran a 100C?. Justifica tu respuesta.
5) En cuanto tiempo un calentador de 2000w lograra evaporar completamente un trozo de medio
kilogramo de hielo a -5°C?
6)Un trozo de hielo de 0.2 Kg. a –10 °C, se coloca en un recipiente conteniendo 1 litro de agua a
50 °C, ¿Cuánto liquido habrá cuando se alcance la temperatura de equilibrio? ¿Cuál es esa
temperatura?
7)En un calorímetro se colocan 10 g de hielo a –10°C y 400 g de agua a 15°C . Se desea saber
cual será la temperatura final de equilibrio que alcanzará la mezcla y cual será la composición
de la misma (cuantos gramos de hielo y cuantos de agua habrá)
8)En un calorímetro de aluminio se colocan 20 g de vapor a 120°C, un clavo de hierro a
temperatura ambiente y un trozo de hielo a –5°C. Averiguar la temperatura final de equilibrio y
cuál será la composición final.
9) En un recipiente adiabático se tiene 100 g de agua a 30°C y se introducen simultáneamente un
clavo de hierro de a 200 °C y un trozo de hielo de 10 g a –8°C. Hallar la masa del clavo,
sabiendo que la temperatura final de equilibrio del sistema es de 32 °C. ¿Cuántas kilocalorías
entregó el clavo en todo el proceso de intercambio?
10) Calcular el calor latente de fusión de una pieza de metal sabiendo que para fundir completamente
una pieza de 600 gr a 20ºC fue necesario calentarla durante 20 minutos en un horno de 100 watt de
potencia.
Datos: Temperatura de fusión de la pieza: 350ºC, C esp sólido = 0.054 cal/gr ºC
11) Calcular durante cuanto tiempo tiene que funcionar un calentador eléctrico de 600 watts si se quieren
llevar 800 gr de la sustancia desde una temperatura de 20ºC hasta una de 800ºC. Datos: temperatura de
fusión de la sust: 400ºC Cesp sol: 0.06 cal/g ºC, Clat fusion : 40 cal/gr, C lat vaporiz: 500 cal/gr Cesp
líquido: 0.4 cal/gr ºC Pto ebullición: 1000ºC
12) En un recipiente adiabático se mezclan 80 gr de hielo a –18ºC con 1/2 litro de agua a 80ºC. Calcular
la temperatura de equilibrio. Dato: Cesp hielo: 0.5 cal/gr ºC Cl fusión: 80 cal/gr
13) Calcula la masa de un metal que se encuentra a 20°C, si se sabe que para fundirlo totalmente se
necesitó calentarlo durante 25 minutos con un calentador de 500 Watt.
Dato: Pto de fusión del metal: 600ºC, Cesp sol: 0.12 cal/grºC Clat fus: 20 cal/gr
14) Calcular la temperatura inicial en que se encontraba un bloque de hielo de 200 gr si al mezclarlo con
8 litros de agua a 85ºC, se alcanzó el equilibrio térmico a los 30ºC. Representa la situación mediante un
esquema Temperatura/tiempo
15) Calcular la masa de hielo a -18ºC que habrá que agregar a 900 gr de agua a 80ºC para que se
alcance una temperatura de equilibrio de 50ºC. Dato: Cesp hielo: 0.5 cal/gr ºC Cl fusión: 80 cal/gr
16) Calcular la potencia en watts que debe tener un horno eléctrico si se quieren fundir 5 kg de una pieza
de metal que se encuentra a 20ºC en aproximadamente 20 minutos. . Datos: Punto de fusión de la sust:
800ºC Cesp sólido: 0.06 cal/g ºC, Clat fusion : 40 cal/gr, C lat vaporiz: 500 cal/gr Cesp líquido: 0.4
cal/gr ºC Pto ebullición: 1800ºC
(Nota: Representa todos las situaciones gráficamente)
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