Ejercicios Quimica

FÍSICA Y QUÍMICA 1º Bachillerato
Ejercicios: Energía térmica y calor (II)

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Autor: Manuel Díaz Escalera (http://www.fqdiazescalera.com)
Colegio Sagrado Corazón, Sevilla (España)

Ejercicio nº 1
Calcula el calor absorbido por 450 gramos de hielo a – 10 ºC al transformarse en vapor
de agua a 100 ºC.
Datos: Lf = 334´4 KJ/Kg; Lv = 2257´2 KJ/Kg; Ce (hielo) = 2132 J/KgK; Ce (agua) =4180 J/KgK
Ejercicio nº 2
Determina el calor necesario para que 0´5 moles de nitrógeno pasen de 0 a 50 ºC si la
presión inicial es de 1 atm y el proceso se realiza: a) a presión constante; b) a volumen
constante; c) calcular, en el primer caso, trabajo e incremento de energía interna.
Datos: R = 8´31 J/mol.K; Cv = 20´64 J/mol.k; Cp = 29´09 J/mol.k
Ejercicio nº 3
Determina la variación deenergía interna para 2 moles de hidrógeno que pasan de 12 a
25 ºC si el proceso se realiza a la presión constante de 1´5 atm.
Datos: R = 8´31 J/mol.K; Cp = 28´68 J/mol.k
Ejercicio nº 4
En un recipiente de 2´5 litros hay oxígeno a 20 ºC y presión 1´4 atm. Si se calienta hasta
80 ºC sin variar el volumen, calcula: a) los moles de oxígeno en el recipiente; b) el
incremento de energía interna.Datos: R = 0´082 atm.l/mol.K; Cv = 21´03 J/mol.k
Ejercicio nº 5
Un recipiente contiene 4 moles de hidrógeno en condiciones normales. Si aumenta la
temperatura en 10 ºC a presión constante, calcula: el incremento de volumen y la
variación de la energía interna. Datos: R = 8´31 J/mol.K; Cp = 28´67 J/mol.k
Ejercicio nº 6
Al colocar una bola de aluminio a 220 ºC sobre una barra de hielo a 0 ºC sefunden 240
gramos de hielo. Calcular la masa de la bola de aluminio.
Datos: Ce(Al) = 920 J/KgK; Lf (hielo) = 3´34.105 J/Kg
Ejercicio nº 7
Una máquina térmica funciona entre las temperaturas 800 y 20 ºC. Calcula su
rendimiento y el trabajo mecánico que realiza si transfiere 12000 J al foco a 20 ºC.
Ejercicio nº 8
¿Cuántos gramos de agua a 10 ºC se necesitan para fundir un bloque de hielo de280
gramos que se encuentra a 0 ºC?
Datos: Ce(agua) = 4180 J/kg.K; Lf = 3´35.105 J/Kg
Ejercicio nº 9
El poder calorífico del butano es 49600 KJ/kg. Calcula la masa de butano que hay que
quemar para calentar 80 litros de agua de 20º C hasta 100 ºC, suponiendo que solo se
aprovecha el 60 % del calor liberado por el butano.
Dato: Ce(agua) = 4180 J/KgK

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Autor: Manuel Díaz Escalera (http://www.fqdiazescalera.com)
Colegio Sagrado Corazón, Sevilla (España)

Ejercicio nº 10
Mezclamos 80 gramos de hielo a – 10 ºC con 60 gramos de hielo a – 2 ºC. Calcula la
temperatura en el equilibrio térmico.
Ejercicio nº 11
En 12 litros de agua a 20 ºC se introduce un bloque de hierro de 0´5 kg a 450 ºC.
Calculala temperatura en el equilibrio térmico y el calor cedido por el hierro.
Datos: Ce(Fe) = 500 J/KgK; Ce(agua) = 4180 J/KgK
Ejercicio nº 12
Se mezclan m1 gramos de agua a 20 ºC con m2 gramos de agua a 60 ºC para obtener
medio litro de agua a 30 ºC. Determina m1 y m2.
Ejercicio nº 13
Una bala de plomo de 8 gramos penetra en una plancha de madera a la velocidad de 350
m/s y tras perforarla salecon una velocidad de 290 m/s. Suponiendo que la mitad del
calor generado se emplea en calentar la bala, determina el incremento de temperatura de
la bala al salir de la plancha.
Dato: Ce(Pb) = 125 J/KgK
Ejercicio nº 14
El calor de combustión de la gasolina vale 30000 KJ/litro. ¿Qué volumen de gasolina
tendremos que quemar para suministrar la energía suficiente para elevar la temperatura
de2000 litros de agua desde 25 ºC hasta los 100 ºC?
Datos: Ce = 4180 J/KgK
RESPUESTAS
Solución nº 1
Q1 = m.ce.∆T = 0´450.2132.10 = 9594 J; Q2 = m.Lf = 0´45.334´4.103 = 1´5.105 J
Q3 = m.ce.∆T = 0´450. 4180.100 = 1´9.105 J; Q4 = m.Lv = 0´45.2257´2.103 = 1´01.106 J
QT = 1´36.106 J
Solución nº 2
a) Q = n.Cp. ∆T = 0´5.29´09.50 = 727´25 J; b) Q = n.Cv. ∆T = 0´5.20´69.50 = 517´25 J
c) W = -P ∆V...