Química de cuarto año ( Ejercicios y Teoría)

 2. Problemas Propuestos.
1) Calcular la cantidad del calor de 250g de agua para elevar la temperatura desde 18°C hasta 31°C.
Datos:
Ce H2O = 1cal/g x °C m (H2O)=250g
Ti= 18°C Tf= 31°C
∆t= Tf – Ti → ∆T= 31°C – 18°C → 13 °C → 13°C
Q= m x ∆T x Ce
Q= 250g x 13°c x 1cal/g x °C = 3250 cal

2) ¿Cuántas calorías deberá perder medio kilogramo deagua para convertirse en hielo a 8°C si inicialmente estaba a 26°C?
Datos:
Ce H2O = 1cal/g x °C m (H2O) = 0,5kg=500g
Ti=26°C Tf= 8°C
∆T= Tf –Ti → ∆T=8°C – 26°C = -18°C
Q= m x ∆T x Ce
Q= 500g x 18°C x 1 cal/g x °C = 9000cal
3) Haga la representación gráfica del diagrama de fases del dióxido de carbono utilizando los siguientes datos:
Nota:La temperatura de fusión a la presión crítica = -54°C
a) Indicar en gráficos las zonas que corresponden a las tres fases.
b) Determinar el intervalo de temperaturas entra las cuales pueden ocurrir la ebullición del dióxido de carbono.
Situación
Presión (atm.)
Temperatura (°C)
Punto Triple
5.11
-56.4
Punto Crítico
73
31.1


4) Dibujar el diagrama de fase del H2O señalado:
a)Punto Triple ( sólido-vapor, sólido-líquido, líquido-vapor).
b) Equilibrio.







5) Se calientan 120g de agua hasta lograr que su temperatura se incremente de 3°C hasta 75°C. ¿Cuántas calorías habrá ganado el agua?
Datos:
Ce H2O = 1cal/g x °C m (H2O ) = 120g
Ti= 30°C Tf= 75°C
∆T= Tf – Ti → ∆T= 75°C – 30°C = 45°CQ= m x ∆T x Ce
Q= 120g x 45°C x 1cal/g x °C = 5400cal

6) ¿Cuál es el calor específico de un trozo de hierro de 1200g,que está a una temperatura de 500°C, si enfría a 300°C, sabiendo que la cantidad de calor que cede es igual a 38400 calorías?
Datos:
M= 1200g Q= 38400 cal
Ti= 500°C Tf= 300°C
∆T= Tf – Ti → ∆T = 75°C –30°C = 45°C
Q= m x ∆T x Ce
Q= 120g x 45°C x 1cal/g x °C = 5400cal

6) ¿ Cuál es el calor específico de un trozo de hierro de 1200g, que está a una temperatura de 500°C, si se enfría a 300°C, sabiendo que la cantidad de calor que cede es igual a 38400 calorías?
Datos:
M= 1200g Q= 38400 cal
Ti= 500°C Tf= 300°C
∆T= Tf – Ti → ∆T = 300°C – 500°C = -200°C
Ce (Fe) =38400cal/1200g x 200°C = 0.16cal/g x °C

7) Se calientan 80g de hierro desde 25°C hasta 68°C. ¿Cuántas calorías habrá absorbido el hierro?
Datos:
Ce Fe = 0.11 cal/g x °C m= 80g
Ti= 25°C Tf= 68°C
∆T= Tf – Ti → ∆T= 68°C – 25°C = 43°C
Q= m x ∆T x Ce
Q= 80g x 43°C x 0.11cal/g x °C = 378.4 cal

8) ¿Qué cantidad de agua se debe utilizar enun recipiente de una temperatura de 25°C hasta 35°c, si la cantidad de calor es de 50000 calorías?
Datos:
Ce H2O = 1cal/g x °C Q= 50000 cal
Ti= 25°C Tf=35°C
∆T= Tf – Ti → ∆T 0 35°C – 25°C = 10°C
M= Q / Ce x ∆T = 50000 cal/1cal/g x °C x 10°C = 5000g

9) ¿Cuál es el calor, en joule, que se debe extraer a 190g de agua a 22°C para quesu temperatura alcance 4°C?
Datos:
Ce H2O = 4.184 Joule/g x °C m = 190g
Ti= 22°C Tf= 4°C
∆T = Tf – Ti → ∆T = 4°C – 22°C = -18°C
Q = m x Ce H2O x ∆T
Q = 190g x 18°C x 4.184 Joule/g x °C = 14309.28 Joule
10) Un calorímetro tiene una constante calorimétrica de 59.41 Joule/°C y contiene 2000g de agua a 40°C. En la cámara de reacción serealiza un proceso químico. La temperatura del termómetro asciende hasta 45°C. ¿Qué cantidad de calor se desprende de la reacción?
Datos:
KC = 59.41 Joule/°C Ce H2O = 4.184 Joule/g x °C
M= 2000g Ti = 40°C Tf = 45°C
Q (calorímetro) = KC x∆T
Calor absorbido por el...