Problemas Maturita: Tema 8, Fenomenología del calor 1. Calcula el calor que hemos de suministrar a 100 g de hielo a -10°C para transformalos en agua líquida a 20°C. 2. a) Hallar la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 100 g de cobre desde 10 ºC a 100 ºC; b) suponiendo que a 100 g de aluminio a 10 ºC se le suministre la cantidad de calor del apartado a); deducir que cuerpo, cobre o aluminio, estará más caliente. Datos: El calor específico del cobre es 0,093 cal/g ºC y el del aluminio 0,217 cal/g ºC Solución: a) 837 calorías, b) el cobre 3. Hallar la temperatura resultante de la mezcla de 150 g de hielo a 0 ºC y 300 g de agua a 50 ºC Solución: 6.7 ºC 4. Hallar el calor que se debe extraer de 20 g de vapor de agua a 100 ºC para condensarlo y enfriarlo hasta 20 ºC. Calor de fusión del hielo 80 cal/g; calor de vaporización 540 cal/g Solución: 11.800 calorías 5. Un calorímetro de 55 g de cobre contiene 250 g de agua a 18 ºC. Se introduce en él 75 g de una aleación a una temperatura de 100 ºC, y la temperatura resultante es de 20,4 ºC. Hallar el calor específico de la aleación. El calor específico del cobre vale 0,093 cal/g ºC Solución: 0,1026 cal/g.ºC 6. Se calentó una pieza de 100 g de un metal a la temperatura de 90°C para determinar su calor específico y se introdujo rápidamente en un calolímetro que contenía 200 ml de agua a 10°C. Una vez alcanzado el equilibrio térmico, se observó que la temperatura era de 12°C. Calcula el calor específico del metal. 7. En un calorímetro que contiene 800 g de agua a 7°C se sumerge una esfera de 100 g de cierto material que se encuentra a 100 °C. Si la temperatura de equilibrio es de 12°C, ?cuál es el calor específico del material investigado? ?Cuánto calor ha cedido la esfera? 8. En un calorímetro de equivalente en agua despreciable hay 1 kg de hielo a -10ºC. ¿Cuántos gramos de agua a 80ºC hay que introducir en el recipiente para que la temperatura final sea de 10ºC?. Si en lugar de agua a 80ºC se introduce vapor de agua a 100ºC. ¿Cuántos gramos del vapor hay que introducir para que la temperatura final sea de 40ºC? El calor específico del hielo es 0.5 cal/g C. 9. Calcular la temperatura final de una mezcla de 10 y 80 l de agua cuyas temperaturas son respectivamente 70 y 20ºC. 10. En un calorímetro que contiene 440 g de agua a 9ºC se introduce un trozo de hierro de 50 g de masa a temperatura de 90ºC, resultando la temperatura de equilibrio 10ºC. Calcular el calor específico del hierro. 11. Mezclamos 1 kg de agua a 95 oC con 1 kg de hielo a .5ºC. ¿Disponemos de suficiente calor para fundir todo el hielo? Si es así, ¿a qué temperatura queda la mezcla? Calor específico de hielo 0.5 cal/g C. Calor de fusión del hielo 80 cal/g . 12. En un calorímetro de Cu de masa 40 g se introducen 380 g de alcohol, estando el conjunto a 8 oC. Se introduce en el alcohol un trozo de Cu de 122g a 50 oC, alcanzando una temperatura de equilibrio de 10 oC. Calcular el calor específico del alcohol. El calor específico del Cu es 0.095 cal/g C. 13. ¿Cuánta energía se necesita para transformar 100 g de agua a 18° en vapor de agua a 120° C? Explica todas las transformaciones que hay que realizar para completar todo el proceso. Datos: Calores específicos: cagua = 4,18 .103 J kg-1 K-1 cvapor = 1,96 .103 J kg-1 K-1 Calor de vaporización del agua Lv = 2,26 .106 J kg-1 14. Un recipiente contiene 200 g de un líquido de calor específico 2,3 cal/g °C. La temperatura de ese líquido en grados Fahrenheit es de 77 ° F. Se añaden en el recipiente 100 g de un segundo líquido, de calor específico 2,875 cal/g °C, y se observa que la temperatura final, una vez alcanzado el equilibrio térmico es de 30 °C. Calcula la temperatura inicial del segundo líquido. Más problemas (del libro Guadiel de 1º de Bachillerato) Pag 155: 1,2,3. Pag 156: 9,10 Pag 157: 11,12,13. Pag 161: 14, 15,16, 17,19. Explica brevemente que es un cambio de estado y realiza un diagrama con todos los posibles cambios de estado existentes. ¿Que es el calor latente de fusión o de vaporización? (en el ibro los llama simplemente calores de fusión y de vaporización) Pag163: 20, 21,22. Pag 172: 8, 9, 10 y 11 (hay dos ejemplos que te pueden ayudar en las 2 paginas anteriores)