Problemario de termodinamieca

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EQUILIBRIO TERMICO
Problema.01 ¿Cuántas calorías de calor se requiere para elevar la temperatura de 3 kg de aluminio de 20⁰ a 50⁰C?
Masa especifica = 3Kg.
Calor especifico del aluminio C=0.12 cal g-1 ⁰C-1
Q = m c∆ t = 3000 x 0.215 x (50-20) = 1.935 x 10 4 cal.

Problema.02 se utilizan 2 Kcal para calentar 600 g de una sustancia desconocida de 15⁰C a 40⁰C ¿cuál es el calor especifico de lasustancia?

C = Qm ∆ t=2000600 x 40-15= 0.1333 cal g-1 ⁰C-1

Problema.03 Una pieza de cadmio de 50g está a 20⁰C. si se agregan 400 cal al cadmio ¿ cuál será su temperatura final?

Calor especifico del cadmio c = 0.055 cal g-1 ⁰C-1
∆t=QmC =40050 x 0.055 = 145.45⁰C
Por lo tanto la temperatura final será tf = 20 + 145.45 = 165.45 ⁰C

Problema.04 ¿cuál es la temperatura final deequilibrio cuando 10g de leche a 10⁰C se agregan a 160 g de café a 90⁰C? (suponga que las capacidades caloríficas de los dos líquidos son iguales a las del agua y desprecie la capacidad calorífica del recipiente.)
Ambos líquidos C1 = C2 = C
Q = absorbido = 10 c (tf – 10) entonces 10(tf – 10)= 160 (90-tf)
Q = cedido = 160 c (90-tf) tf= 85.294⁰CProblema .05 se calientan balines de cobre, cada 1 con una masa de 1 g a una temperatura de 100⁰C. ¿ cuántos balines se deben agregar a 500 g de agua inicialmente a 20⁰C para que la temperatura final de equilibrio sea de 25⁰C? (desprecie la capacidad calorífica del contenedor)
Sea de la tabla
ccu = 0.0924 cal g-1 ⁰C-1
cH2O = 1 cal g-1 ⁰C-1
Entonces si n denota el numero de balines de cobre setiene que
Q absorbido = 500 x 1 825-20),
Q cedido = n x 1 x 0.0924 x (100 -25)
Entonces aproximadamente
n = 500 x 1 x 25-200.0924 x (100-25) = 361

Problema .06 Una herradura de hierro de 1.5 kg inicialmente a 600⁰C se deja caer en un tubo que contiene 20 kg de agua a 25⁰C ¿cuál es la temperatura final? (desprecie la capacidad calorífica del recipiente.)
Sea de la tabla
cFe = 0.107 calg-1 ⁰C-1
cH2O = 1 cal g-1 ⁰C-1
Entonces Q absorbido = 20000 x 1 x (tf – 25),
Q cedido = 1500 x 0.107 x (600-tf)
Entonces 20000 x 1 x (tf-25) = 1500 x 0.107 x (600-tf), donde tf= 29.6⁰C

Problema .07 un recipiente de 300 g de aluminio contiene 200 g de agua a 10⁰C si se agregan 100 g de agua a 100⁰C, ¿cuál es la temperatura final del equilibrio en elsistema?
Sea de la tabla
cAl = 0.215 cal g-1 ⁰C-1 Q absorbido = 200 x 1 x (tf-109 +300 x 0.215 x (tf -10)
cH2O = 1 cal g-1 ⁰C-1 Q cedido = 100 x 1 x (100 – tf)
entonces: 200 x 1 x (tf-10) + 300 x 0.215 x (tf-10) = 100 x 1 x (100 – tf)
de donde: tf = 34.7⁰C
Problema .08 se usa un litro de agua a 30⁰C para hacer té helado. ¿Cuánto hielo a 0⁰C se necesita para hacer que latemperatura del te sea de 10⁰C? (el hielo tiene un calor especifico de 0.50 cal/g ⁰C)

CH2O = 1 cal g-1 ⁰C-1
C hielo = 0.50 cal g-1 ⁰C-1
Lf = 3.33 x 105 kg-1 = 80 cal g-1
PH2O = 1 g cm-3
m H2O = 1000 g

* m la masa de hielo. El calor absorbido por el hielo fundirse y diluir. Su temperatura hasta 10⁰C será
Q absorbido = m x 80 +m x 0.5 x (10-0)* el calor cedido por el agua será
Q cedido = 1000 x 1 x (30-10)
* por lo tanto: m x 80 + m x 0.5 x (10-0) = 1000 x 1 x (30-1)
m = 235.3g

PROBLEMAS DE HIDROSTATICA / HIDRODINAMICA

1-La densidad del plomo es de 11,300 kg/m3 ¿determinar el valor de la masa cuyo volumen es de 8.14 X10-5 cm3?
v= 8.14 X10-5 cm3 (8.14 X10-5 cm3) 1 m31000 cm3 = 8.14 X10-11 m3
p= 11.300kg/m2
p =
m=p.v m= (11.300 kg/m3)(8.14X10-11 m3)
m=9.1982 X10-7 kg
kg/m3 ¿
2-La densidad de la madera es de 500 kg/m3 ¿Determinar cuál es el...
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