ensayo psicologico







PROBLEMA 01- Un pedazo de cobre de 150 g que está a una temperatura de 100°C, se coloca dentro del vaso con un calorímetro que contiene 200 g de agua a 20°. El vaso es de aluminio y tiene una masa de 37 g. Si la temperatura final de la mezcla es de 25°C. ¿Cuál es el calor específico del cobre? Datos: Ce agua= 1 Kcal/kg°C, Ce Al= 0,22 Kcal /kg °C
SOLUCIÓN:
Calor del cobre igual alcalor que tiene el agua y el vaso de aluminio:
-Qcu = Qagua + Qal
Usando: Q=m.Ce.
Qagua=0,2.1. (25-20)=1kcal
Qal=0,037.0, 22. (25-20)=0,0407Kcal
-Qcu=1,0407Kcal -0,15.Ce cu. (25-100)=1,0407
Ce cu=0, 0925 Kcal/Kg°C


PROBLEMA 02- Una bala de plomo de masa 5g se mueve con una energía cinética de 12,6 J, chocacontra un blanco y queda en reposo. ¿Cuál es el incremento en la temperatura de la bala si no hay flujo de calor hacía el medio ambiente? (CePb= 0,03 cal/g °C)
SOLUCION:
La energía cinética de la bala de plomo transformada en calor:
Ek = 12,6 J
Q = 12,6 J .x (0,24 cal / J )
Q = 3,024 cal
Q = m. CePb. ΔT
3,024 cal = 5 gr. 0,03 x (cal / g. ºC). ΔT
ΔT=20,16 °CPROBLEMA 03- Con un litro de agua a 30°C se prepara té helado. ¿Cuánto hielo a 0°C debe agregarse para reducir la temperatura del té a 10°C?

SOLUCION:
Sea,
m = 1 kg, la masa de 1 litro.
mh = la masa del hielo que se va a fundir,
Ce = capacidad calorífica del agua,
Ti = 30C, Tf = 10C y Lf = 80kcal/kg
m.Ce (Tf – Ti) = m h L f + mh Ceh (Tf - 0C)
1 Kg x (1 kcal/kgºC) x (30ºC -10) = mh x (80kcal/ Kg ) + mh x (1kcal/ KgºC) x (10C)
20 = 90 mh /Kg
mh= 0.222Kg

PROBLEMA 04- Sea un calorímetro de agua de capacidad térmica 50 cal / °C. Tomamos un pedazo de hierro con masa de 70 g; lo calentamos en un reservorio lleno de vapor de agua en ebullición, lo introducimos seguidamente en el calorímetro que contiene 412 g de agua a la temperatura de 12,4 °C. Sabiendo que la temperatura finaldel sistema fue de 13,9 °C. Determine el calor específico del hierro.
SOLUCION:
Q sistema = Q cal + Q h2o + Q reacción
Q sistema = 0
Q reacción = - (Q cal + Q h2o)
Q cal = Ccal ΔT
Q cal = (50 cal / °C) x (13,9 °C - 12,4 °C)
Q cal = 75 cal
Q h2o = mh2o + Ce h2o (13,9 °C-12,4 °C)
Q h2o = 412 g x (1 cal /g°C) x 1.5°C
Q h2o = 618 cal
Q reacción = - 693 cal
Q reacción = Q h2o-693 cal = mFe CeFe (13.9ºC – 100ºC)
-693 cal = 70 g x ( CeFe ) x -86.1ºC
CeFe= 0.115 cal /g ºC


PROBLEMA 05- Un recipiente de espuma de estireno contiene 200 g de mercurio a 0ºC. A esto se le agregan 50 g de alcohol etílico a 50ºC y 100 g de agua a 100ºC (a) ¿Cuál es la temperatura final de la mezcla? (El calor específico de eI mercurio es 0.033 cal / g.Cº el de alcohol etílico, 0.58cal/g.Cº y se desprecia la capacidad térmica de la espuma de estireno.)
SOLUCION:
calcohol = 0.58 cal / g.ºC
cH2O = 1 cal / g.ºC
Qabsorvido = 200g x (0.033 cal/gºC) x (Tf - 0) ºC
Qcedido = 50g x (0.58cal/gºC) x (50 - TF) + 100g x (1cal/gºC) x (100 - TF)
Qabsorvido = Qcedido
200g x (0.033 cal/gºC) x (Tf - 0) ºC = 50g x (0.58cal/gºC) x (50 - TF) + 100g x (1cal/gºC) x (100 - TF)
TF = 84.4395ºC





PROBLEMA 07- Si se calientan 200 g de estaño sólido, inicialmente a 82ºC, su temperatura varía con el calor entregado como se indica en el gráfico adjunto. Calcule El calor específico del estaño sólido y su calor latente de fusión.
SOLUCION:
QH = mSn. cSn . ΔT
1.620 cal = 200 g. CSn. 150 ºC
Despejamos el calor específico:
CSn = 1.620 cal / 200 g. 150 ºC
CSn=0.054 cal /g °CPROBLEMA 08- Un calorímetro de 70 g de cobre contiene 250 g de agua a 30ºC. ¿Cuánto vapor se debe condensar en el agua para que la temperatura del agua sea de 50ºC?
SOLUCION:
CeCu = 0.0924 cal/ g.ºC
CeH2O = 1 cal/ g.ºC
Lv = 2.26 x 106 J/ kg = 542 cal/ g

Qabsorvido = mCu . CeCu . ΔT + mh2o . Ceh2o . ΔT
Qabsorvido = 70g (0.0924 cal/gºC) (50 - 30) ºC + 250g (1 cal/gºC) (50 - 30)...