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Física III

Calorimetría

Siglo XXI

01. Si dos sustancias de masas iguales, tienen la misma capacidad calorífica, ¿ deben estar hechos forzosamente del mismo
material? y ¿qué podemos decir si ambos tienen el mismo calor específico?
02. Un casquillo de cobre de 8 kg tiene que calentarse de 25 a 140 °C con el fin de expandirlo para que se ajuste sobre un
eje, ¿cuánto calor serequiere?
03. ¿Qué cantidad de calor se requiere para cambiar la temperatura de 200 gr de plomo, de 20 a 100 °C?
04. ¿Qué cantidad de calor se liberará cuando 40 lb de cobre se enfrían de 78 a 32 ºF?
05. Cierto proceso requiere 500 J de calor. Exprese esta energía en calorías y en Btu.
06. Se aplican 1600 J de calor a una esfera de bronce y su temperatura sube de 20 a 70 °C ¿Cuál es la masa de esaesfera?
07. Un automóvil de 900 kg viaja a una velocidad de 20 m/s y se detiene. El trabajo para detener el carro es igual al cambio
de su energía cinética, si todo el trabajo se convirtiera en calor, ¿qué cantidad equivalente se pierde en kcal?
08. Cuánto calor desarrollan los frenos de un camión de 4000 lb, al frenar al vehículo a partir de una rapidez de 60 mi/h?
09. Un horno aplica 400 kJ decalor a 4 kg de una sustancia, causando que su temperatura se eleve en 80 °C. ¿Cuál es el
calor específico de la sustancia?
10. Un trozo de 4 kg de metal ( C = 320 J/kg ºC ) se encuentra inicialmente a 300 °C. ¿Cuál será su temperatura final si
pierde 50 kJ de energía calorífica?
11. En un tratamiento a base de calor, una masa de cobre caliente se enfría con agua, por lo cual pasa de 400 a 30 °C.¿Cuál
era la masa, si esta perdió 80 kcal?
12. ¿Cuánto calor absorbe un congelador eléctrico, cuando hace que 2 kg de agua descienda de 80 a 20 ºC?
13. En una taza de cerámica de 0.5 kg se sirve café caliente ( 4186 J/kg °C ). ¿Cuánto calor absorbe la taza si la temperatura
se eleva de 20 a 80 °C?
-14. Suponga que 5 gr de vapor a 100 °C se mezclan con 20 gr de hielo a 0 °C. ¿Cuál será la temperaturade equilibrio?
15. Un tubo de cobre de 400 gr que se encuentra inicialmente a 200 °C se sumerge en un recipiente que contiene 3 kg de
agua a 20 °C. Pasando por otros intercambios de calor, ¿cuál será la temperatura de equilibrio de la mezcla?
16. ¿Cuánto hielo a - 10 °C se debe agregar a 200 gr de agua a 50 ºC para tener una temperatura de equilibrio de 40 ºC?
17. ¿Qué cantidad de aluminio ( 0.22cal/gr ºC ) a temperatura de 20 °C tendrá que añadirse a 400 gr de agua que esta a
temperatura de 80 °C, para que la temperatura de equilibrio sea de 30 °C?
18. Cien gramos de hielo a 0 °C se mezclan con 600 gr de agua a 25 °C. ¿Cuál será la temperatura de equilibrio?
19. ¿Que masa de agua que inicialmente estaba 20 °C se debió mezclar con 2 kg de hierro para hacer que. la temperatura
del hierrobajara de 250 ºC a temperatura de equilibrio de 25 ºC?
20. Se calientan 50 gr de perdigones de cobre a 200 °C y luego se introducen en una taza de aluminio de 50 gr, que contiene
160 gr de agua. La temperatura inicial de la taza y el agua es de 20 °C, ¿cuál es la temperatura de equilibrio?
21. ¿Cuánto hierro a 212 °F se deberá mezclar con 10 lb de agua a 68 °F, con él fin de tener una temperaturade equilibrio
de 100 ºF?

22. Un trozo de metal de 450 gr se calienta a 100 ºC, luego se deja caer en la taza de un calorímetro de aluminio de 50 gr,
que contiene 100 gr de agua. Si la temperatura inicial de la taza y del agua es de 10 ºC y la temperatura de equilibrio
es de 21.1 °C, calcular el calor específico del metal.
23. Un trozo de hierro de 2 kg se saca de un horno y se coloca en unrecipiente de aluminio de 1 kg, que contiene parcialmente 2 kg de agua. Si la temperatura del agua sube de 21 a 50 °C, ¿cuál era la temperatura inicial del hierro?
24. ¿Cuántos gramos de vapor a 100 °C es necesario mezclar con 200 gr de agua a 20 °C con el fin de que la temperatura
de equilibrio sea de 50 °C?
25. Un bloque de cobre de 13 kg se calienta a 200 °C y luego se introduce en un recipiente...