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Guía de ejercicios resueltos de calor y energía interna. TP01

Contenido: Cantidad de calor y ley de conservación de la energía. Cambio de estado. Problemas resueltos.

Guía de ejercicios resueltos de calor y energía interna.

Resolver los siguientes ejercicios

Antes de realizar los cálculos convertir todas las unidades de medida a un mismo sistema, se recomienda el S.I. (Sistema Internacional).

En todos los cálculos emplear las unidades de medida, esto ayuda como guía para saber si las fórmulas y los cálculos son los correctos. Recordar que la unidad de medida del resultado del ejercicio debe corresponderse con la magnitud buscada.

Problema n° 1) Calcular el calor específico del mercurio si se introducen 0,2 kg del mismo a 59 °C en un calorímetro con 0,37 kg de agua a 24 °C y la temperatura de equilibrio térmico es de 24,7 °C.

Problema n° 2) Se mezclan 20 g de agua a 40 °C con 15 g de alcohol a 30 °C. ¿Cuál ha sido la temperatura de equilibrio térmico?

Problema n° 3) Un automóvil de 1.500 kg de masa se desplaza a 5 m/s. ¿Cuántas calorías se transfieren a los frenos al detenerlo?

Problema n° 4) Un recipiente de aluminio de 500 g de masa contiene 117,5 g de agua a 20 °C. Se deja caer dentro del recipiente un bloque de hierro de 200 g de masa a 75 °C. Calcular la temperatura final del conjunto, suponiendo que no hay intercambio de calor con el entorno.

Problema n° 5) Una bala de plomo que se desplaza a 350 m/s alcanza el blanco y queda en reposo, determinar:

  1. ¿Cuál sería la elevación de la temperatura de la bala si no hubiera pérdida de calor al medio?
  2. ¿Se funde la bala?

Problema n° 6) Un trozo de hielo a 0 °C cae, partiendo del reposo, en un lago a 0 °C, y se funde un 0,5 % del hielo. Calcular la altura mínima desde la que cae el hielo.

Problema n° 7) ¿Cuál será la velocidad inicial de una bala de plomo a 25 °C, para que el calor disipado cuando alcance el reposo sea exactamente el necesario para fundirla?

Problema n° 8) Se sumerge una resistencia eléctrica en un líquido y se disipa energía eléctrica durante 100 s a un ritmo constante de 50 W. La masa del líquido es de 530 g y su temperatura aumenta desde 17,64 °C hasta 20,77 °C. Hallar el calor específico medio del líquido en éste intervalo de temperaturas.

Para la resolución de los ejercicios tener en cuenta los datos de la tabla:
""

Responder el siguiente cuestionario

Pregunta n° 1) ¿Qué tipo de calor específico puede definir para los gases?

Pregunta n° 2) Enuncie el principio de conservación de la energía.

Signos utilizados en las fórmulas y cálculos:

  • Signo separador de miles: punto (.)
  • Signo separado decimal: coma (,)
  • Signo de multiplicación: punto medio (·) o ×
  • Signo de división: barra (/) o dos puntos (:)

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