Guía nº 11 de ejercicios resueltos de termoquímica

Resolver los siguientes ejercicios

� Ver resolución de los ejercicios al pie de la página

Emplear los datos de la tabla de calor latente de fusión y de vaporización y de la tabla de constantes de entalpías de combustión

Problema nº 1

a) ¿Cuántes calorías se necesitan para calentar 100 gramos de cobre desde 10 °C hasta 100 °C?

b) Se le entrega la misma cantidad de calor a 100 gramos de aluminio a 10 °C. ¿Cuál de los dos, cobre o aluminio, se calentará más?

• Respuesta:

a) 840 cal;

b) Cobre

Problema nº 2

La combustión de un gramo de antracita proporciona 7.300 cal. ¿Qué cantidad de dicho carbón hará falta para calentar 4 litros de agua desde 20 °C hasta el punto de ebullición? En CNPT

• Respuesta: 44 g

Problema nº 3

Se calienta una muestra de 25 gramos de una aleación hasta 100 °C, luego se introduce en un recipiente con 90 gramos de agua a 25,32 °C, la temperatura del agua se eleva hasta un valor final de 27,18 °C. Despreciando la pérdida de calor al medio y la capacidad calorífica del recipiente, calcular el calor específico de la aleación.

• Respuesta: 0,092 cal/g·°C

Problema nº 4

Calcular las calorías necesarias para calentar desde 15 °C hasta 65 °C las siguientes cantidades de sustancia:

a) 1 g de agua;

b) 5 g de vidrio pirex (cₑ = 0,2 cal/g·°C);

c) 31,25 g de platino

• Respuesta:

a) 50 cal;

b) 50 cal;

c) 50 cal

Problema nº 5

La combustión de 5 g de coque eleva la temperatura de un litro de agua desde 10 °C hasta 47 °C. Calcular el poder calorífico del coque en kcal/g.

• Respuesta: 7,4 kcal/g

Problema nº 6

Suponiendo que es utilizable el 50 % del calor, ¿cuántos kilogramos de agua a 15 °C podrán calentarse hasta 95 °C quemando 200 litros de metano medidos en CNPT? El calor de combustión del metano es 213 kcal/mol.

• Respuesta: 11,9 kg

Problema nº 7

El calor de combustión del gas etano es de 373 kcal/mol. Suponiendo que sea utilizable el 60 % del calor, ¿cuántos litros de etano, medidos en CNPT, tienen que quemarse para suministrar el calor suficiente para elevar la temperatura de 50 g de agua a 10 °C a vapor a 100 °C?

• Respuesta: 3.150 litros

Problema nº 8

Una muestra de metal de 45 g se calienta a 90 °C, luego se introduce en un recipiente con 82 g de agua a 23,5 °C. La temperatura del agua se eleva hasta un valor final de 26,25 °C, ¿Cuál será el calor específico de la aleación?

• Respuesta: 0,079 cal/g·°C

Bibliografía:

Jerome L. Rosenberg. "Teoría y problemas de química general". Libros McGraw-Hill de México S. A. de C. V. México.