Ejercicios de calorimetria

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TERMOMETRIA, CALORIMETRIA Y PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
Supóngase que el análisis de laboratorio
1. El proceso de fabricación de silicato sódico
indica 50 g/l de Na2S, 250 g/l de NaOH y 100
inicia con la eliminación de la humedad de
g/l de Na2CO3.
todas las materias primas: Polvo de cuarzo
fino, sulfato sódico y carbón vegetal, en
Si ladensidad de la solución es 1,05 g/cm3,
seguida éstas se envían a un equipo en donde
calcule los flujos molares por componente,
se mezclan en las siguientes cantidades: polvo
correspondientes a un flujo total de la
de cuarzo fino (100 kg), sulfato sódico (70kg)
corriente de 1000 kgmol/h.
y carbón vegetal (4kg); el equipo se pone en
6. La resistencia de un termómetro de platino esmovimiento hasta que esté perfectamente
de 18,56Ω en el punto de fusión del estaño y
combinado. Este material se introduce a un
de 9,83Ω en el punto triple del agua. En estos
horno donde se obtienen silicato sódico,
mismos puntos las presiones de un
dióxido de carbono y dióxido de azufre. El
termómetro de H2 a volumen constante son
horno tiene un quemador que funciona con
17,2 atm y 6,80 atm.Para otra cantidad de gas
fuel-oil y su temperatura de funcionamiento es
en el bulbo se obtiene 1,85 atm y 1 atm.
de 1500°C.
Además, las fuerzas electromotrices de un
termómetro de Cu-Ni en los mismos puntos
Finalmente, una vez formado el silicato, se
son 9,02mV y 2,98mV. Determine la
vacía y se enfría con agua. El material se
temperatura de fusión del estaño en las
reduce de tamaño yse la agrega agua.
distintas escalas termométricas.
a. ¿Cuáles son las materias primas?
Clasifíquelas de acuerdo con su
7. Se deja caer un bloque de aluminio a 20 ºC en
composición y su origen.
un recipiente de nitrógeno líquido en
b. ¿Cuáles son los subproductos?
ebullición, a 77K. Calcular los litros de
c. Identifique los procesos físicos.
nitrógeno
que
se
vaporizan
como
d.Mencione los procesos químicos.
consecuencia de la inmersión del aluminio
2. Para efectuar un proceso industrial, se
sabiendo que su masa es de 2 kg y que el calor
requiere diariamente 136kg de HCl reactivo
latente de vaporización es de 48 cal/g, la
puro. Para satisfacer esta necesidad se tienen
densidad del nitrógeno líquido es 804 kg/m3 y
tres soluciones:
el calor específico del aluminiotiene un valor
HCl al 83% peso
4,2 soles/kg
de 0,21 cal/gºC.
HCl al 25% peso
1,5 soles/kg
HCl al 40% peso
2,4 soles/kg
8. Mezclamos 1kg de agua a 95ºC con 1kg de
hielo a –5ºC. ¿Se fundirá todo el hielo? Indica
3. Calcule las fracciones en masa y molar, el
cuáles serán las condiciones finales de la
porcentaje en masa, el porcentaje molar, la
mezcla. Datos: Calor específico del hielo:0.5
masa y el número de moles totales cuando se
cal/gºC, Calor de fusión del hielo 80 cal/g.
tiene una mezcla de 20g de oxígeno, 50g de
9. Se tiene las escalas termométricas Alfa y
nitrógeno y 6g de hidrógeno.
Beta, de tal modo que el agua hierve a 240° A
4. Una mezcla de gases está compuesta de etano
y 180°B respectivamente. Si aumentar la
y butano. Se llena un bulbo de 200cm3 detemperatura en 1°A equivale a aumentar esta
capacidad con la mezcla a una presión de 750
en 1,5°B, calcular a que temperatura
mm de Hg y 20°C. Si la masa del gas en el
coinciden las escalas Alfa y Beta.
bulbo es 0,3846g. ¿Cuál es el porcentaje
molar de butano en la mezcla?
10. Un termistor obedece la ley:
5. Una solución que contiene Na2S, NaOH y
Na2CO3 en agua se conoce como “licorblanco” y se usa en la industria del papel para
procesar pulpa de madera.

R(T) =R0eB/T
Donde R0 y B son constantes. Cuando se
calibra dicho termistor en el punto triple del
agua se encuentra una resistencia R3= 938,7Ω
y en el punto de vapor Rv= 1055,2 Ω. Hallar
la temperatura que mide ese termistor cuando
su lectura es R= 1004,5 Ω.

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