cultura fisica

(1) 4. ¿Cuántas calorías de calor son necesarias para aumentar la temperatura de3.0 kg de aluminio de 20°C a 50°C.

Solución: Q = mCAl∆T = (3000 g)(0.215 cal/g°C)(50°C – 20°C) = 19,350 calorías.(2) 6. Si 100 g de agua a 100°C se vierten dentro de una taza de aluminio de 20 g que contiene 50 g de agua a 20°C, ¿cuál es temperatura de equilibrio del sistema?

Solución: Sean m1= 100 g, m2=50 g, m3= 20 g, Ca= 1 cal/ g°C, el calor especifico del agua, Chg= 0.215 cal/ g°C, el calor especifico del aluminio y Tf la temperatura final del sistema:

Q100g= Q50g+ Q20gm1Ca(100°C - Tf ) =m2Ca(Tf – 20°C) + m3Chg(Tf – 20°C)

Despejando Tf, se obtiene

m1Ca100°C+ m2Ca 20°C + m3Chg20°C
Tf –
m1Ca+ m2Ca+ m3Chg

Sustituyendo los valores de los parámetrosconocidos, se obtiene que
Tf = 78.3°C

(3)5. La temperatura de una barra de plata aumenta 10.0°C cuando absorbe 1.23kJ de calor. La masa de la barra es de 525 g. Determine el calor específico delaplata.
Solución:
Q = mCHg∆T
Despejando CHg
CHg= Q/m ∆T = (1230 J)/ (525 g) (10°C) = 0.234 J/g°C


(4)9. Una herradura de hierro de 1.5 kg inicialmente a 600°C se sumerge en unacubeta quecontiene 20 kg de agua a 25°C. ¿Cuál es la temperatura final?(Ignore la capacidad calorífica del recipiente.)
Solución: 29.6°C

(5)13. ¿Cuánto calor debe agregarse a 20 g de aluminio a 20°C parafundirlocompletamente?


(6)17. ¿Cuánto calor se necesita para evaporar un cubo de hielo de 1.0 ginicialmente a 0°C? El calor latente de fusión del hielo es 80 cal/g y el calor latente de vaporización delagua es 540 cal/g.






(7)19. Cuando un conductor frena un automóvil. La fricción entre los tambores ylas balatas de los frenos convierten la energía cinética del auto en calor. Siunautomóvil de 1500 kg que viaja a 30 m/s se detiene, ¿cuánto aumenta latemperatura en cada uno de los cuatro tambores de hierro de 8 kg de losfrenos? (Ignore la pérdida térmica hacia los alrededores.)...