Guía n° 9 de ejercicios de calorimetría, equivalente mecánico del calor y cambio de estado

Resolver los siguientes ejercicios

Problema n° 1

En un calorímetro de hielo se coloca un trozo de hierro de 80 g y cuya temperatura inicial es de 100 °C. ¿Cuánto hielo se funde?

• Respuesta: m = 11,5 g

Problema n° 2

En un calorímetro de mezclas cuyo recipiente y agitador de latón tienen una masa de 240 g, se colocan 400 g de agua, siendo la temperatura inicial t₁ = 15,2 °C. calcular la temperatura final si se vierten 120 g de granallas de cinc a 100 °C.

• Respuesta: t₂ = 17,4 °C

Problema n° 3

En el calorímetro del problema anterior y a la misma temperatura inicial, se vierten 500 g de mercurio a 70 °C. Calcular la temperatura final.

• Respuesta: t₂ = 17,25 °C

Problema n° 4

¿De qué altura debe caer un cuerpo de plomo para que se funda, suponiendo que la energía total del choque queda en el mismo y su temperatura inicial es t₁ = 20 °C?

• Respuesta: h = 6,4 km

Problema n° 5

¿Cuánto calor se produce al perforar una chapa de bronce si son necesarios 12 vueltas de barreno al cual se aplica una fuerza de 200 gf a 10 cm del eje de rotación?

• Respuesta: Q = 35,5 cal

Problema n° 6

¿Qué trabajo se gasta para vencer la presión atmosférica al congelar 50 kg de agua si la densidad del hielo es δₕ = 0,917 g/cm³ y la del agua δₐ = 1 g/cm³ y a qué cantidad de calor equivale?

• Respuesta: L = 46,7 kg·m; Q = 109,3 cal

Problema n° 7

Se colocan 2 kg de hielo en 4 kg de agua a 20 °C. ¿Se funde todo el hielo? ¿Cuál es la temperatura final suponiendo al sistema térmicamente aislado? (lf = 80 cal)

• Respuesta: Se funde 1 kg de hielo; tf = 0 °C

Problema n° 8

A un recipiente con 5.000 kg de agua llega vapor a 100 °C, que se condensa. Si la temperatura inicial del agua es de 12,8 °C y la final es de 65 °C, calcular cuánto vapor se ha inyectado.

• Respuesta: m = 454,7 g

Problema n° 9

Se vierten 300 g de plomo fundido en 450 g de agua a 15 °C. Calcular la temperatura final.

• Respuesta: tf = 24,92 °C

Para la resolución de los ejercicios tener en cuenta los datos de la tabla "calor específico y latente de vaporización y de fusión".

Bibliografía:

"Física elemental". José S. Fernández y Ernesto E. Galloni. Argentina.

"Física Universitaria". Sears, Zemansky, Young. España.

Éste sitio web usa cookies, si permanece aquí acepta su uso.
Puede leer más sobre el uso de cookies en nuestra política de privacidad.