Problemas de Calorimetría
1.- ¿Qué cantidad de calor se requiere para cambiar la temperatura de 200 gramos de plomo de 20 °C a 100 °C? R= 496 cal
2 Cierto proceso requiere 500 J de calor. Exprese esta energía en calorías y en Btu. R=119 cal y 0.474 Btu.
3.- Un horno aplica 400 kJ de calor a 4 kg de una sustancia, causando que su temperatura se eleve en 80 °C. ¿Cual es el calor específico? R= 1250 J/kg°C
4 ¿Qué cantidad de calor se liberara cuando 40 lb de cobre se enfrían de 78 a 32 °F? R=171 Btu.
Automóvil de 900 kg que viaja con una velocidad inicial de 20 m/s se detiene. El trabajo requerido para que se detenga el carro es igual a su cambio en la energía cinética. Si todo este trabajo se convirtiera en calor, ¿qué cantidad equivalente se pierde en kilocalorías? R=43 Kcal.

Un aparato de aire acondicionado tiene un régimen nominal de 15 000 Btu/hr. Exprese esta potencia en kilowatts y en calorías por segundo. R= 1050 cal/s
7.- En una taza ceramica de 0.5 kg se sirve café caliente con un calor específico de 4186 J/kg°C. ¿Cuanto calor absorbe la taza si la temperatura se eleva de 20 80 °? R= 125.6 kJ.
Un motor eléctrico de 2 Kw tiene80% de eficiencia. ¿Cuanto calor se pierde en una hora? R= 1.44 MJ
9.- Un casquillo de cobre de 8 kg tiene que calentarse de 25 a 140 °C con el fin de expandirlo para que ajuste sobre un eje. ¿Cuanto calor se requirió? R= 358 kJ
10.- ¿Cuantos gramos de hierro a 20 °C seran necesarios calentar a 100 °C para que liberen 1800 cal de calor durante el proceso de volver a su temperatura original? R= 199 g
11.- Un trozo de 4 kg de metal de calor específico 320 J/kg°C se encuentra inicialmente a 300 °C. ¡ Cual sera su temperatura final si pierde 50 kJ de energía calorífica? R=261 °C
12.- En un tratamiento a base de calor, una parte de cobre caliente se enfría con agua, por lo cual pasa de 400 a 30 °C. ¿Cual era la masa de dicha parte si perdió 80 kcal de calor? R=2.32 kg
13.- Un tubo de cobre de 400 gramos que se encuentra inicialmente a 200 °C se sumerge en un recipiente que contiene 3 kg de agua a 20 °C. Pasando por alto otros intercambios de calor, ¿cual sera la temperatura de equilibrio de la mezcla? R= 22.2 °C
14.- ¿Qué cantidad de aluminio, calor específico 0.22 cal/g °C, a 20 °C tendra que añadirse a 400 g de agua caliente a 80 °C para que la temperatura deequilibrio sea de 30 °C? R= 9.08 kg
15.- Un trozo de metal de 450 gramos se calienta a 100 °C y luego se deja caer en la taza de un calorímetro de aluminio de 50 gramos que contiene 100 gramos de agua. La temperatura inicial de la taza y del agua es de 10 °C y la temperatura de equilibrio es de 21.1 °C. Calcule el calor específico del metal. R= 0.0347 cal/g°C
16.- ¿Qué masa de agua que inicialmente estaba a 20 °C se debió mezclar con 2 kg de hierro para hacer que la temperatura de hierro bajara de 250 °C a una temperatura de equilibrio de 25 °C? R= 10.1 kg
17 Un trabajador saca un trozo de hierro de 2 kg de un horno y lo coloca en un recipiente de aluminio de 1 kg, que se ha llenado parcialmente con 2 kg de agua. Si la temperatura del agua sube d 21 a 50 °C, ¿cual era la temperatura inicial del hierro? R= 336.67 °C
18.- ¿Cuanto hierro a 212 °F se debera mezclar con 10 lb de agua a 68 °F con el fin de tener una temperatura de equilibrio de 100 °F? R= 25.3 lb
19.- Un bloque de cobre de 1.3 kg se calienta a 200 °C y luego se introduce en un recipiente aislado que se ha llenado parcialmente con 2 kg de agua a 20 °C. ¿Cual es la temperatura deequilibrio? R= 30.3 °C
20.- Cincuenta gramos de perdigones de cobre e calientan a 200 °C y luego se introducen en una taza de aluminio de 50 gramos que contiene 160 gramos de agua. La temperatura inicial de la taza y el agua es de 20 °C. ¿Cual es la temperatura de equilibrio? R= 24.8 °C
Paul E. Tippens.
1) ¿Qué cantidad de calor absorbe una masa de 50 g de acero que pasa de 50 °C hasta 140 °C?. R= 540 cal
2) ¿Cual es la variación de temperatura que sufre una masa de 200 g de aluminio que absorbe 1000 cal? R= 22.7 °C
3) Calcular la masa de mercurio que pasó de 20 °C hasta 100 °C y absorbió 5400 cal. R= 2,045 kg
4) Una masa de 30 g de cinc esta a 120 °C y absorbió 1,4 kcal. ¿Cual sera la temperatura final? R= 381.7 °C
5) 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. R= 0.037 cal/g.°C
6) ¿Qué cantidad de calor absorbió una masa de 4 g de cinc (Ce = 0,093 cal/g.°C) al pasar de 20 °C a 180 °C? R= 59.52 cal
7) Una masa de plomo (Ce = 0 cal/g.°C) de 350 g absorbió 1750 cal. Calcular lavariación de temperatura que sufrió. R=166.6 °C
8) Se mezclan 20 g de agua a 40 °C con 15 g de alcohol (Ce = 0,6 cal/g.°C) a 30 °C. ¿Cual ha sido la temperatura de equilibrio térmico? R= 36.89 °C
9) ¿Cual es la capacidad calórica de un cubo de aluminio cuya masa es de 250 g? R= 55 cal/°C
10) Calcular la cantidad de calor absorbida por 200 g de plomo al ser calentado desde 30 °C hasta 420 °C. R= 2430 cal
11- Sea 200 g de hierro a la temperatura de 12 °C. Determine su temperatura después de haber cedido 500 cal. Siendo: c hierro = 0 cal /g °C.
12- Transforme 20 J en calorías.
13- Transforme 40 cal en Joules.
14- Suministrando una energía de 10 J a un bloque de una aleación de aluminio de 5 g; su temperatura varía de 20 °C a 22 °C. Determine el calor específico de este material.
15- Un recipiente térmicamente aislado contiene 200 g de agua, inicialmente a 5 °C. Por medio de un agitador, son suministrados 1,26x104 J a esa masa de agua. El calor específico del agua es 1 cal /g °C; el equivalente mecanico de la caloría es de 4,2 J/cal. Considere despreciable la capacidad térmica
16- Se colocan 200 g de hierro a 120 °C en un recipiente conteniendo 500 gde agua a 20 °C. Siendo el calor específico del hierro igual a 0,114 cal /g °C y considerando despreciable el calor absorbido por el recipiente. Determine la temperatura de equilibrio térmico.
17- Se colocan 400 g de cobre a 80 °C en un recipiente conteniendo 600 g de agua a 22 °C. Determine la temperatura de equilibrio térmico sabiendo que el calor específico del cobre es de 0,092 cal /g °C.
18- Un calorímetro de cobre de 80 g contiene 62 g de un líquido a 20 °C. En el calorímetro es colocado un bloque de aluminio de masa 180 g a 40 °C. Sabiendo que la temperatura de equilibrio térmico es de 28 °C, determine el calor específico del líquido. Considere: c Cu = 0,092 cal /g °C y c Al = 0,217 cal /g °C.
19- Un calorímetro de cobre de 60 g contiene 25 g de agua a 20 °C. En el calorímetro es colocado un pedazo de aluminio de masa 120 g a 60 °C. Siendo los calores específicos del cobre y del aluminio, respectivamente iguales a 0,092 cal /g °C y 0,217 cal /g °C; determine la temperatura de equilibrio térmico.
20- Un calorímetro de equivalente en agua igual a 9 g contiene 80 g de agua a 20 °C. Un cuerpo de masa 50 g a 100 °C es colocado en el interior del calorímetro. La temperaturade equilibrio térmico es de 30 °C. Determine el calor específico del cuerpo.
21- Se derrama en el interior de un calorímetro 150 g de agua a 35 °C. Sabiendo que el calorímetro contenía inicialmente 80 g de agua a 20 °C y que la temperatura de equilibrio térmico es de 26 °C. Determine el equivalente en agua del calorímetro.
22- Un calorímetro de hierro de masa igual a 300 g contiene 350 g de agua a 20 °C, en la cual se sumerge un bloque de plomo de masa 500 g y calentado a 98 °C. La temperatura de equilibrio térmico es de 23 °C. Siendo el calor específico del hierro igual a 0,116 cal /g °C. Determine el calor específico del plomo.
23- Un calorímetro de cobre con masa igual a 50 g contiene 250 g de agua a 100 °C. Un cuerpo de aluminio a la temperatura de 10 °C se coloca en el interior del calorímetro. El calor específico del cobre es c Cu = 0,094 cal /g °C y el de aluminio es c Al = 0 cal /g °C. Sabiendo que la temperatura de equilibrio es 50 °C. ¿Cual es la masa del cuerpo de aluminio (aproximadamente)
24- Sea un calorímetro de agua de capacidad térmica 50 cal /g °C. Tomamos un pedazo de hierro con masa de 70 g; lo calentamos en un reservorio lleno de vapor de agua enebullición, lo introducimos seguidamente en el calorímetro que contiene 412 g de agua a la temperatura de 12,4 °C. Sabiendo que la temperatura final del sistema fue de 13 °C. Determine el calor específico del hierro.
25- Un bloque de platino de masa 60 g es retirado de un horno e inmediatamente colocado en un calorímetro de cobre de masa igual a 100 g y que contiene 340 g de agua. Calcular la temperatura del horno, sabiendo que la temperatura inicial del agua era de 10 °C y que subió a 13 °C, ¿cuando se alcanzó el equilibrio térmico?. El calor específico del platino es de 0,035 cal /g °C y el calor específico del cobre es de 0 cal /g °C.
26- Un joyero vendió un anillo que dijo contener 9 g de oro y 1 g de cobre. Se calienta el anillo a 500 °C (temperatura inferior a la temperatura de fusión del oro y del cobre). Se introduce el anillo caliente en un calorímetro con agua, cuya capacidad calorífica es 100 cal /g °C y cuya temperatura inicial es 20 °C; se constata que la temperatura en el equilibrio térmico es de 22 °C. Los calores específicos del oro y del cobre son 0 y 0,031 cal /g °C, respectivamente. Determine las masas del oro y del cobre en el anillo.
'Fisicanet'