Uyhyy6
Páginas: 7 (1703 palabras)
Publicado: 16 de noviembre de 2012
http://es.scribd.com/doc/29825036/problemas-resueltos-fisica
Problemas de Ley cero y 1º ley de la termodinámica
13.3 Se utilizan 2 kcal para calentar 600 gr de una sustancia desconocida de 15º C a 40º C. Calcular el calor específico de la sustancia. R: 0.13 cal/grºC.
13.4 Un trozo de cadmio de 50 gr tiene una temperatura de 20º C. Si se agregan 400 cal al cadmio, calcular sutemperatura final.
13.5 A un vaso aislante del calor (de plumavit) que contiene 200 cm3 de café a la temperatura de 95º C, se le agregan 40 cm3 de leche que se encuentra a temperatura ambiente. Calcular la temperatura de equilibrio que alcanza la mezcla. (Suponer calor específico de los líquidos
igual al del agua y considere un día de primavera).
13.6 Al desayunar, usted vierte 50 cm3 de lecherefrigerada en su taza que contiene 150 cm3 de café recién preparado con agua hirviendo. Calcular la temperatura de equilibrio alcanza esta apetitosa mezcla. (Desprecie la capacidad calórica de la taza). R: 75º C.
13.7 Se enfría un bloque de 40 gr de hielo hasta -50º C. Luego se agrega a 500 gr de agua en un calorímetro de 75 gr de cobre a una temperatura de 25º C. Calcular la temperatura final de lamezcla. Si no se funde todo el hielo, calcular cuanto hielo queda.
13.8 En un recipiente aislado se mezclan 150 g de hielo a 0º C y 600 g de agua a 18º C. Calcular: a) la temperatura final del sistema, b) la cantidad de hielo queda cuando el sistema alcanza el equilibrio. R: a) 0º C, b) 14.4 g.
13.9 Un recipiente de aluminio de 300g contiene 200g de agua a 10º C. Si se vierten 100 g más deagua, pero a 100º C, calcular la temperatura final de equilibrio del sistema. R: 34.6º C.
13.10 Un calorímetro de 50 g de cobre contiene 250 g de agua a 20º C. Calcular la cantidad de vapor que se debe condensar en el agua para que la temperatura del agua llegue a 50º C. R: 12.9 g
13.11 Un calorímetro de aluminio con una masa 100 gr contiene 250 gr de agua. Están en equilibrio térmico a 10ºC. Se colocan dos bloques de metal en el agua. Uno es 50 gr de cobre a 80º C. El otro una muestra de masa de 70 gr a una temperatura de 100º C. Todo el sistema se estabiliza a una temperatura final de 20º C. Deducir de que material se trata la muestra.
13.12 Un envase plumavit contiene 200 g de mercurio a 0º C. Se le agregan 50 g de alcohol etílico a 50º C y 100 g de agua a 100º C. a) Calcularla temperatura final de la mezcla. b) calcular el calor ganado o perdido por el mercurio, alcohol y agua. Desprecie la capacidad térmica del plumavit. R: a) 84.4º C, b) 557 cal, 998 cal, 1560 cal.
13.13 Un cubo de hielo de 20 g a 0º C se calienta hasta que 15 g se han convertido en agua a 100º C y el resto en vapor. Calcular el calor necesario para este proceso. R: 21739 J.
13.14 Un trozo decobre de 1 kg y a 20º C se sumerge en un recipiente con nitrógeno líquido hirviendo a 77K. Calcular la cantidad de nitrógeno que se evapora hasta el momento en que el cobre alcanza los 77K. Suponga que el recipiente está aislado térmicamente. R: 941 kg.
13.23 Un gas está a una presión de 1.5 atm y a un volumen de 4 m3. Calcular el trabajo realizado por el gas cuando: a) se expande a unapresión constante hasta el doble de su volumen inicial y b) se comprime a presión constante hasta un cuarto de su volumen inicial. R: a) 6.1x105 J, b) -4.6x105 J.
13.22 La figura 13.13 representa la variación del volumen y la presión de un gas cuando se expande desde 1 m3 a 6 m3. a) Calcular el trabajo realizado por el gas durante el proceso, b) analizar lo qué le ocurre a la temperatura durante elproceso. R: 1418.2 J.
13.25 Una muestra de gas ideal de un mol se lleva a través de un proceso termodinámico cíclico, como se muestra en la figura 13.14 El ciclo consta de tres partes: una expansión isotérmica ab, una compresión isobárica bc y un aumento de presión a volumen constante ca. Si T = 300 K, Pa = 5 atm, Pb = Pc = 1 atm, calcular el trabajo realizado por el gas durante el ciclo....
Problemas de Ley cero y 1º ley de la termodinámica
13.3 Se utilizan 2 kcal para calentar 600 gr de una sustancia desconocida de 15º C a 40º C. Calcular el calor específico de la sustancia. R: 0.13 cal/grºC.
13.4 Un trozo de cadmio de 50 gr tiene una temperatura de 20º C. Si se agregan 400 cal al cadmio, calcular sutemperatura final.
13.5 A un vaso aislante del calor (de plumavit) que contiene 200 cm3 de café a la temperatura de 95º C, se le agregan 40 cm3 de leche que se encuentra a temperatura ambiente. Calcular la temperatura de equilibrio que alcanza la mezcla. (Suponer calor específico de los líquidos
igual al del agua y considere un día de primavera).
13.6 Al desayunar, usted vierte 50 cm3 de lecherefrigerada en su taza que contiene 150 cm3 de café recién preparado con agua hirviendo. Calcular la temperatura de equilibrio alcanza esta apetitosa mezcla. (Desprecie la capacidad calórica de la taza). R: 75º C.
13.7 Se enfría un bloque de 40 gr de hielo hasta -50º C. Luego se agrega a 500 gr de agua en un calorímetro de 75 gr de cobre a una temperatura de 25º C. Calcular la temperatura final de lamezcla. Si no se funde todo el hielo, calcular cuanto hielo queda.
13.8 En un recipiente aislado se mezclan 150 g de hielo a 0º C y 600 g de agua a 18º C. Calcular: a) la temperatura final del sistema, b) la cantidad de hielo queda cuando el sistema alcanza el equilibrio. R: a) 0º C, b) 14.4 g.
13.9 Un recipiente de aluminio de 300g contiene 200g de agua a 10º C. Si se vierten 100 g más deagua, pero a 100º C, calcular la temperatura final de equilibrio del sistema. R: 34.6º C.
13.10 Un calorímetro de 50 g de cobre contiene 250 g de agua a 20º C. Calcular la cantidad de vapor que se debe condensar en el agua para que la temperatura del agua llegue a 50º C. R: 12.9 g
13.11 Un calorímetro de aluminio con una masa 100 gr contiene 250 gr de agua. Están en equilibrio térmico a 10ºC. Se colocan dos bloques de metal en el agua. Uno es 50 gr de cobre a 80º C. El otro una muestra de masa de 70 gr a una temperatura de 100º C. Todo el sistema se estabiliza a una temperatura final de 20º C. Deducir de que material se trata la muestra.
13.12 Un envase plumavit contiene 200 g de mercurio a 0º C. Se le agregan 50 g de alcohol etílico a 50º C y 100 g de agua a 100º C. a) Calcularla temperatura final de la mezcla. b) calcular el calor ganado o perdido por el mercurio, alcohol y agua. Desprecie la capacidad térmica del plumavit. R: a) 84.4º C, b) 557 cal, 998 cal, 1560 cal.
13.13 Un cubo de hielo de 20 g a 0º C se calienta hasta que 15 g se han convertido en agua a 100º C y el resto en vapor. Calcular el calor necesario para este proceso. R: 21739 J.
13.14 Un trozo decobre de 1 kg y a 20º C se sumerge en un recipiente con nitrógeno líquido hirviendo a 77K. Calcular la cantidad de nitrógeno que se evapora hasta el momento en que el cobre alcanza los 77K. Suponga que el recipiente está aislado térmicamente. R: 941 kg.
13.23 Un gas está a una presión de 1.5 atm y a un volumen de 4 m3. Calcular el trabajo realizado por el gas cuando: a) se expande a unapresión constante hasta el doble de su volumen inicial y b) se comprime a presión constante hasta un cuarto de su volumen inicial. R: a) 6.1x105 J, b) -4.6x105 J.
13.22 La figura 13.13 representa la variación del volumen y la presión de un gas cuando se expande desde 1 m3 a 6 m3. a) Calcular el trabajo realizado por el gas durante el proceso, b) analizar lo qué le ocurre a la temperatura durante elproceso. R: 1418.2 J.
13.25 Una muestra de gas ideal de un mol se lleva a través de un proceso termodinámico cíclico, como se muestra en la figura 13.14 El ciclo consta de tres partes: una expansión isotérmica ab, una compresión isobárica bc y un aumento de presión a volumen constante ca. Si T = 300 K, Pa = 5 atm, Pb = Pc = 1 atm, calcular el trabajo realizado por el gas durante el ciclo....
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