Licenciada

Boletín de ejercicios calor y temperatura

Temperatura: Escalas:

Problema 1. Un amigo inglés te escribe diciendo que ha estado en cama con fiebre y ha alcanzado una temperatura de 104°F. ¿Cuántos grados Celsius son?¿Cuántos Kelvin?
Solución: T = 40ºC = 313K

Problema 2. Responde a las siguientes preguntas:
a. ¿Que temperatura en ºC hay en Londres si en las noticias dicen que están a54ºF?
b. La temperatura de ebullición (vaporización) del etanol (el alcohol de las bebidas) es 78ºC ¿Cual es esa temperatura en K? ¿Y en ºF?
Solución: a) 12,2 ºC; b) 371k y 172,4ºF

Problema 3. El gas noble helio licua a 4,2 K. Expresa esta temperatura en grados Celsius y en grados Fahrenheit.
Solución: T(ºC)=-268,8ºC T(ºF)=-451,11°F

Problema 4. Estas de viaje por EEUU y en la noticias avisanque se aproxima una helada y que se pueden alcanzar temperaturas de hasta +10ºF. ¿Cual será la temperatura en grados celsius?
Solución: T(C)=-12,2ºC

Problema 5. Un termómetro de mercurio está graduado en las escalas Celsius y Fahrenheit. La distancia entre dos marcas consecutivas en la graduación Fahrenheit es 1 mm. ¿Cuál es la distancia entre dos marcas consecutivas en la graduaciónCelsius?.
Solución: d=1,8mm

Problema 6. En presencia de hielo y agua líquida un capilar de mercurio alcanza 2 cm de altura y en presencia de vapor de agua alcanza 6 cm. Determinar: a) la ecuación termométrica que relaciona la longitud en centímetros del capilar con la temperatura en la escala °C y b) la temperatura de un cuerpo para el cual la columna líquida mide 3,5 cm.
Solución:a)l=2cm+T(ºC)X4cm/100 b) l=2cm+[T(ºF)-32]X4cm/180

Calorimetría I. Aumento de temperatura. Calor especifico

Problema 7. Deseamos calentar 250 g de agua desde 20°C a 40°C.¿Cuánto calor se requiere?
Solución: Q=20900J

Problema 8. El calor especifico del Etanol es c=2424J/Kg·C ¿Cuantas calorías son necesarias para elevar 1ºC la temperatura de un Kg de etanol? ¿Y para elevarla un ºF? ¿Y un ºK?
Solución: a) 1ºCelsius: Q=2424J b) 1º Farenheit: Q=1346,7J c) 1 Kelvin: Q=2424J

Problema 9. a) Calcular la cantidad de energía (en julios) que habrá que comunicar a un trozo de 250 g de cobre para elevar su temperatura 15 0 C.
b) Si el calor calculado en el apartado anterior lo pierde otro trozo de aluminio de igual masa. Calcular cuánto descenderá su temperatura.
Solución: a) 356,25 cal=1484,38 J b)-6,6ºCProblema 10. a) Hallar la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de
100 g de cobre desde 10 ºC a 100 ºC; b) suponiendo que a 100 g de aluminio a 10 ºC se le suministre la cantidad de calor del apartado “a” deducir que cuerpo, cobre o aluminio, estará más caliente.
Datos: El calor específico del cobre es 0,093 cal/g ºC y el del aluminio 0,217 cal/g ºC
Solución: a) 837calorías, b) el cobre



Problema 11. Con el fin de determinar el calor específico de un metal se calienta un trozo de 100,0 g hasta 86ºC y a continuación se introduce en un calorímetro que contiene 300, 0 g de agua a una temperatura de 21ºC. El agua del calorímetro se agita y tras unos minutos se alcanza el equilibrio entre la pieza metálica y el agua adquiriendo el conjunto una temperatura de 25ºC.Determinar el calor específico del metal.
Datos: equivalente en agua del calorímetro: k=42,5 g
Sol: Sin considerar el equivalente en agua del calorímetro: 820,8 J/KgºC,=0,197cal/gºC el metal considerado debe ser Aluminio (si comparamos con la tabla está muy cerca de
0,217 cal/gºC –se comete un error del 11,6%-).
Considerando el equivalente en agua del calorímetro: 937,5J/KgºC =0,225cal/gºCProblema 12.Calcula la masa de una pieza de hierro si se sabe que, para aumentar su temperatura desde 25°C a 100 °C, necesita absorber 2 508 J.
Solución: m=0,075Kg

Problema 13. 14 g de cierta sustancia absorben 2 090 J para aumentar su temperatura desde 15°C a 90°C. Calcula con estos datos su calor específico.
Solución: c=1990,5J/kg·ºK

Problema 14. Hallar la temperatura resultante de...