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Departamento de Física
Guía de Problemas

4° año

2013

CALORIMETRÍA
1) Estando usted en Nueva York, oye por la radio que la temperatura ambiente es de 70º F. ¿A qué
temperatura, expresada en la escala Celsius, se están refiriendo?
Rta: t = 21.1ºC
2) Indique cuáles son los valores en la escala Farenheit de las siguientes temperaturas:
a) Punto de fusión del hielo a 760 mmHg depresión.
b) Punto de ebullición del agua a 760 mmHg de presión.
c) Temperatura del cuerpo humano (36º C).
d) Temperatura ambiente de 18ºC
Rta: c) t = 96,8ºF
d)t = 64,4ºF
3) Cuando se instalan los rieles del ferrocarril, se debe prever su dilatación térmica a fin de evitar
que el esfuerzo mecánico debido a ésta produzca deformaciones en los mismos. Si tenemos en
cuenta que actualmente se estáninstalando tramos continuos del orden de los 80 m. ¿Cuál es la
separación mínima que debe dejarse entre los tramos sucesivos, si la temperatura máxima (en los
rieles) puede ser de 80ºC y los mismos se instalan un día de 15ºC? Datos: α = 11 x 10-6 (C-1)
Rta: 5,7cm
4) Una cinta métrica fue calibrada a 18º C y está hecha de un acero de α = 12 x 10-6 (ºC-1). Si su
exactitud debe ser ± 0.1 % ¿Entrequé temperaturas debe usarse?
Rta: Entre -65 ºC y 101 ºC
5) En una experiencia un grupo de
alumnos trabajó con 2 cuerpos de
igual masa determinando la variación
de la temperatura al entregar
diferentes cantidades de calor
obteniendo el gráfico mostrado.
Observando dicho gráfico:
a) ¿Qué conclusiones podría
obtener?
b) Si conociera el valor de la
masa de los cuerpos, ¿qué
podríacalcular?. Suponga la
masa de cada uno igual a 100g
y realice el cálculo propuesto.

Rta: b) c(azul) = 0,2 cal/gºC y c(rosa) = 0,1 cal/gºC
6) En un calorímetro de equivalente en agua 30 g se colocan 70 g de agua a 20ºC. Se agregan 50 g
de una sustancia desconocida a 90ºC obteniéndose una temperatura final de equilibrio de 22ºC.
Calcular el calor específico de la sustancia agregada
Rta: c = 0,0588cal/gºC

7) En un calorímetro en el que se encuentran 20 de agua a 0ºC se agregan 30 g de agua a 50ºC,
obteniéndose una temperatura final de equilibrio de 25ºC.
a) Calcular el equivalente en agua del calorímetro
b) se agregan al sistema anterior (50 g de agua a 25 ºC) 100 g de una sustancia de calor específico
0,5 cal/gC a 90ºC. Calcular la temperatura final de equilibrio
Rta: a) π = 10gb) T = 54,55 ºC
8) a) Calcular la cantidad de calor necesaria para transformar 10 kg de agua en estado sólido a 30ºC en vapor de agua a 100º C.
b) Representar la evolución en un gráfico Q = f(t) donde Q es la cantidad de calor absorbida desde 30ºC hasta 100º C (vapor).
Suponer los calores específicos constantes: c hielo= 0,55 cal/gC; lfusión = 80 cal/g; cag liq= 1 cal/gC;
l vaporización= 540cal/g
Rta: a) Q = 7365 Kcal
9) En un refugio de alta montaña, dos andinistas van a reponer energía con una suculenta sopa
instantánea. Como no hay agua disponible, ellos deben fundir un trozo de hielo de 1 kg que se
halla a –4° C, con ayuda de un calentador.
a) Calcule qué cantidad de calor se requiere para obtener agua caliente a 95° C.
b) Si el agua rompió hervor a esa temperatura, expliqueclaramente la posible causa.
Datos: ch = 0,5 kcal/kg°C; ca = 1 kcal/Kg°C; lh= 80 kcal/kg
Rta: a) Q = 177 kcal
10) Un hombre de 75 kg utiliza energía a un ritmo de 2400 kcal por día. Supóngase que el 10% de
esa energía es utilizada en forma de trabajo y el 90% se gasta en calor. Si el cuerpo no tuviera
medios para desprender ese calor, ¿cuánto aumentaría en promedio la temperatura? (el calorespecífico de los tejidos animales es aproximadamente igual al del agua).
Rta: 1,2 ° C/hora.
11) En el interior de un calorímetro que contiene 1000 g de agua a 30ºC se introducen 20 g de agua
en estado sólido a -16ºC. El vaso calorimétrico es de cobre y tiene una masa de 186 g. Calcular:
a) la cantidad de calor que debe absorber el agua en estado sólido para fundirse
b) la cantidad de...