problemas resueltos

CALOR ESPECIFICO
1. ¿cuántos joules de calor se requieren para elevar la temperatura de
2.1 kg de aluminio desde 20ºC hasta 50ºC?
Aplicando la formula de Q=m.c.∆T, empezando por saber los valores
correspondientes de cada uno de los elementos de la formula y
encontramos que m= 2.1kg, c=897 el cual representa el calor especifico
del aluminio, ∆T lo obtenemos restando la temperatura final queson los
50 ºC menos la temperatura inicial que son 20 ºC y resolviendo
encontranos:
Donde:
Formula
m= 2.1kg Q=m.c.∆T
c=897
∆T =Tf-To

Sustiticion
Resultado
Q=(2.1) (897) (50-20)= 55377

2. Se utilizan 12 300 J para calentar 600 g de una sustancia
desconocida de 15ºC a 40ºC ¿Cuál es el calor específico de la
sustancia?
Para sacar el calor especifico de la sustancia aplicamos laformula

;

siguiente,

Donde:
c=?
m=600g
∆T=Tf-To

Formula

Sutitucion

Resultado

c=12 300/ 0.6(40-15)=

820J

El calor específico de la sustancia desconocida es de 820J.

4.En una taza que contiene 160 g de café a 90ºC se vierten 20 g de leche
a 10ºC. Si suponemos que el recipiente no absorbe ni proporciona nada
de calor y que el calor específico del café y el de la lecheson iguales al
del agua, ¿a qué temperatura terminará el café con leche?
Tenemos que tomar los datos que nos da el problema y encontramos;
que la leche tiene que tener 3 datos, mleche=20g, Tleche=10oC y tambien
la capacidad calorifica de la leche= c leche
Los mismos datos para e café, mcafe= 160 g, Ccafe la capacidad calorífica
del cafe, Tcafe = 90oC, para poder resolver la Tf ,ósea latemperatura
Final de la mezcla.

.-669.76 Te (Te-90)=-837.2(Te-70)
669.76 Te (2778.4)= -837.2 (Te+8372)

669.76 Te+837.2=8372+669.76
1505.96 Te=9041.76
Te= 9041.76/1506.96=6
5. Se tiene un recipiente lleno de balines de cobre de 1 g cada uno, a 100ºC; se
desea que 500 g de agua inicialmente a 20ºC alcancen una temperatura de 25ºC.
¿Cuántos balines hay que agregar? (ignore la participacióndel recipiente)
Los balines que se vayan depositando tendrán que ceder parte de su energía al
agua, de tal manera que se enfríen desde 100ºC hasta la temperatura de 25ºC
(porque estarán en contacto con el agua y esa será su temperatura al final); como
se trata de balines de cobre, de 1 g, cada balín liberará en este proceso:
Q=m.c.ΔT = (0.001kg)(25-100O)=29.025 j
Por su parte, el agua, paraaumentar su temperatura desde 20 hasta 25ºC,
requiere una cantidad de energía que podemos calcular:
Q=m.c.ΔT = (0.050kg) (4186(20-25 O)=10465 j
Y podemos, por último, calcular cuántos balines se requieren para completar esta
cantidad de energía:
n= =360.55 = 361 balines
6. Una herradura de hierro de 1.5 kg inicialmente a 600ºC se deja caer
dentro de una cubeta que contiene 20 kg de agua a25ºC ¿cuál es la
temperatura final que alcanzan? (desprecie la partici-pación del
recipiente)
Para resolver este problema necesitaos tener el calor especifico de del
hierro y del agua, ademas de tomar encuenta los datos que nos da el
problema. Tenemos que:
Datos del Agua
Datos del hierro
m=20kg
m= 1.5
t=25 ºC
t=600 ºC

c= 4186J/kgK

c=450J/kgK

1.5kg 1.5kg To= 600°c
To=600°csumergido en 20 kg
Agua To 25°c
(1.5)(450)(Te-600)=(20)(4186)(Te-25°c)
675 Te-405000=- 83720 Te-2093000
84395 Te=2498000 Te=28.6 (temperatura final)

7. Un recipiente de 300 g de aluminio contiene 200 g de agua, ambos a
10ºC; si se agregan 100 g más de agua, esta vez a 100ºC, ¿cuál será la
temperatura final de equilibrio del sistema?

calor específico del aluminio:cal = 880 j/kg ºC
El agua a100ºC se enfriará al mezclarse con el contenido en el
recipiente de aluminio, hasta que ambos lleguen a una
temperatura de equilibrio.

el calor cedido por uno es igual al absorbido por el otro:
Q (absorbido por recipiente + 200 g de agua) = Q (perdido por 100g
de agua)
La fórmula
Q=c.m.∆T
Q = calor específico x masa x (Tfinal - Tinicial)
Donde:
cal =880 j/kg ºC
Cgua =4180 j/kg ºC...