TRABAJO PRÁCTICO N° 2

TRABAJO PRÁCTICO N° 2
Calorimetría
I - Preguntas de repaso:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
¿Qué es el equilibrio térmico?
¿Qué es el calor y en que unidades se mide? ¿en que sentido fluye?
¿Qué es una caloría?
¿Qué es el calor específico de una sustancia? ¿Cuál es el mayor?
¿Qué significa afirmar que una sustancia tiene un calor específico grande o pequeño?
Citar tres ejemplos en los cuales las distintas formas de energías se conviertan en calor
¿Qué dice el principio fundamental de la calorimetría?
¿Qué es un calorímetro de mezcla?
¿Cómo se determina el calor específico de un sólido? ¿y de un líquido?
¿Cuál es el principio de equivalencia?
II - Cuestiones:
1) Cuando se calienta un cuerpo hemos dicho que recibe energía ¿a dónde va a parar o en
qué se transforma esa energía?
2) Indicar si la siguiente afirmación es V o F: “Para lograr que idénticas masas de un mismo
material varíen en 1 ºC su temperatura, hace falta entregarles distinta cantidad de calor”
3) ¿Cuál es la razón por la cual se utiliza agua para los radiadores de los automóviles?
4) Si dejas caer una piedra caliente en un balde con agua, la temperatura de la piedra y la del
agua cambiarán hasta ser ambas iguales, la piedra se enfría y el agua se calienta. ¿Es
válido el mismo principio si dejas caer la piedra en un lago?
5) Si muerdes una pizza recién sacada del horno te puedes quemar la boca con la salsa, pero
no con la masa, aunque ambas están a la misma temperatura. ¿A qué se debe?
6) Hace muchos años, en las noches frías de invierno, se llevaban objetos calientes a la cama
para calentarla. ¿Cuál de estos objetos sería más eficaz para tal fin: un bloque de hierro de
1 Kg. o una “bolsa” con 1 litro de agua caliente, ambos, a la misma temperatura?
7) Islandia no está cubierta totalmente de hielo como Groenlandia y partes de Siberia, aún
cuando se encuentra muy cerca del Círculo Polar Ártico. La temperatura invernal promedio
de Islandia es considerablemente mayor que la de ciertas regiones del este de Groenlandia
y de Siberia central que están a la misma latitud. ¿A qué se debe esto?
8) Si el agua tuviese un calor específico menor, ¿sería más probable o menos probable que
los lagos se congelasen en invierno?
9) Calientas un litro de agua y la temperatura aumenta en 2 ºC. Si proporcionas la misma
cantidad de calor a 2 litros de agua, ¿cuánto aumentara su temperatura?
III - Problemas:
1) a) ¿Cuánto calor se necesita para elevar la temperatura de 100 gr. de Cu desde 10 ºC a
100 ºC?
b) Suponiendo que a 100 gr. de Al, inicialmente a 10 ºC, se le suministra la misma cantidad
de calor que al cobre, en el ítem anterior ¿cuál de los cuerpos estará más caliente?
2) Un trozo de Fe de 30 g se calienta en un horno a 100 ºC y luego se pone en agua fría
donde su temperatura baja a 30 ºC ¿Cuántas calorías cede el hierro al agua?
3) El mismo trozo de hierro, sacado del horno, se deposita en otro recipiente con agua donde
cede 165 calorías al enfriarse. Calcula el cambio de temperatura del hierro.
4) Un hombre consume normalmente alimentos con un valor energético total de 3000 Kcal.
por día, determinar la equivalencia en joules
5) Si quisieras calentar 75 Kg. de agua de 14 ºC a 21 ºC para tomar un baño, ¿cuánto calor
necesitarías? (responde en joules y calorías)
6) ¿Cuál es la temperatura final si mezclas un litro de agua a 20 ºC con 2 litros de agua a 40
ºC? ¿Y si mezclas 1 l de agua a 40 ºC con 2 l de agua a 20 ºC?
7) ¿Cuál es el calor específico de un trozo de 50 g, de un cierto metal, que encontrándose a
100 ºC, es capaz de elevar a 22 ºC la temperatura de 400 g de agua que se encuentra a 20
ºC?
8) Un trozo de vidrio (ce = 0,16 cal/gr ºC) cuya masa es de 200 gr. tiene una temperatura de
150 ºC, se coloca dentro de un calorímetro que contiene 800 gr. de agua que está a 10 ºC.
Calcular la temperatura de equilibrio.
9) Un trozo de cobre de 75 gr. se lo saca de un horno y se lo hecha en un depósito de vidrio,
aislado térmicamente, de 300 gr. de masa y que contiene 200 gr. de agua a 12 ºC. Si la
temperatura del agua se eleva a 27 ºC ¿qué temperatura tenía el horno?
10) Una porción de 100 g de una cierta aleación a 100 ºC se colocan en un calorímetro del
mismo material que tiene una masa de 200 g y contiene 500 g de agua a 17,3 ºC. La
temperatura final de la mezcla es de 22,7 ºC. ¿Cuál es el calor específico de la aleación?
11) Un trozo de plata después de haber sido calentado a 102 ºC se introduce en un calorímetro
que contiene 81 gr. de agua a 11 ºC, elevándola hasta 11,7 ºC. El calorímetro, el agitador y
el termómetro tienen un equivalente en agua a 7,1 gr. Hallar la capacidad térmica de la
plata.
Formulario
Q = m . ce . ΔT
C = m . ce
Respuestas:
1) a- 837 cal b- el Cu
2) - 241,5 cal
3) -47,83 ºC
4) 12,56 x 106 J
5) 525 Kcal. = 2.197.650 J
6) a) Tf = 33,3 ºC
b) Tf = 26,67 ºC
7) ce = 0,205 cal / gr. ºC
8) Tf = 15,38 ºC
9) Th = 560,33 ºC
10) ce = 0,406 cal / gr. ºC
11) C = 0,683 cal / ºC
Q = 0 o
Qabs. + Qcede = 0 o Qabs. = -Qcede