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Bibliografía:
Serway- Faughn. ( 2001). Física. Prentice Hall.
Cromer Alan. Física para la ciencias de la vida.Reverté.
Wilson- Buffa-Lau. Física. Pearson.
Universidad de Concepción del Uruguay
Ingeniería Agronómica
Práctica de Física
Guía 9
Calorimetría
1-Calcular la temperatura final
de una mezcla de 10 L y 80 L de agua cuyas temperaturas respectivas son 70ºC y 20
ºC: Rta: 25,6 ºC
2-En un calorímetro, que contiene
440 g de agua a 9 ºC se introduce un trozo de hierro de masa 50 g a la
temperatura de 90 ºC, la temperatura del equilibrio es 10 ºC. Calcular el calor
específico del hierro. Ce del agua 4180 J/kg °C. Rta: 459,8 J/kg ºC
3-En un vaso calorimétrico de
cobre, cuya masa es de 40 g, se ponen 380 g de alcohol, el conjunto está a una
temperatura de 8 ºC. Se introduce en el alcohol un trozo de cobre de 122 g a la
temperatura de 50 ºC, la temperatura de equilibrio es 10 ºC. Calcular el calor
específico del alcohol, suponiendo que no hay pérdida de calor. Ce del cobre
0,095 cal/g ºC. Rta: 0,6 cal/g ºC
4-Una pieza de cadmio de 50 g
está a 20 ºC, si se agregan 400 cal al cadmio. ¿Cuál es la temperatura final? Ce
cadmio 0,055 cal/g ºC. Rta: 165,45 ºC
5-Cuántas calorías son necesarias
para convertir 15 g de hielo a 0ºC en vapor de agua a 100 ºC? Calor latente de
fusión del hielo 80 cal/g, Ce del agua 1 cal/ g ºC, Lv del agua 540 cal/g.
6-Determinar la temperatura de
equilibrio si mezclamos 10 g de hielo a 0ºC con 50 g de agua a 70 ºC. Lf
del hielo 80 cal/g, Ce agua 1 cal/g ºC.
7- Cien gramos de una aleación de
oro y cobre a la temperatura de 75, 5 ºC, se introducen en un calorímetro, con
502 g de agua a 25 ºC, la temperatura del equilibrio térmico es de 25,5 ºC.
Calcular la composición de la aleación. Ce oro 0,031 cal/g ºC; Ce cobre 0,095
cal/g ºC, Ce del agua 1 cal/ g K. Rta: 30 g cobre; 70 g Au.
8- Para enfriar 100 L de agua de 90ºC a 10 ºC, contenidos en un
depósito, se hace pasar a través de un tubo en serpentín agua a 0 ºC. Después
de su recorrido, el agua del tubo sale a
10 ºC, pasando 2 litros de agua por segundo. ¿Cuánto tiempo pasará para que
toda el agua del depósito esté a 10 ºC? Ce del agua 4186 J/Kg ºC. Rta: 6 min 40 s
9- Mezclamos 1 kg de agua a 95 ºC
con 1 kg de hielo a – 5 ºC. ¿Dispondremos de suficiente calor para fundir todo
el hielo? Si es así, ¿ a qué temperatura queda la mezcla? Ce hielo 0,5 cal/g
ºC, Lf del hielo 80 cal/g, Ce agua 1 cal/g ºC. Rta: a cargo del alumno, 6,25 ºC
10- El agua en la parte superior
de las cataratas del Niágara tiene una temperatura de 10 ºC. Si ésta cae una
distancia total de 50 m y toda su energía potencial se emplea para calentar el
agua, calcule la temperatura de la misma en el fondo de las cataratas. Rta:
10,117 ºC
11-Si 100 g de agua a 100 ºC se
vierten dentro de una taza de aluminio de 20 g que contiene 50 g de agua a 20
ºC, ¿Cuál es la temperatura de equilibrio del sistema? Ce Al 0,215 cal / g ºC.
Rta 71,8 ºC
12-¿Cuánto calor debe agregarse a
20 g de aluminio a 20 ºC para fundirlo completamente? Ce Al 0,9 J/g ºC; Lf Al
397 J/g . T de fusión del Al 660ºC. Rta: 19460 J
13- Con un litro de agua a 30 ºC
se prepara té helado. ¿Cuánto hielo a 0ºC debe agregarse para reducir la temperatura
del té a 10 ºC? Lf del hielo 80000 cal/kg. Rta: 0,222 kg
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