Calorimetría Ejercicios resueltos de calor PDF

Preview

Summary

Serie de ejercicios resueltos de Calorimetría: calor, calor específico....

Description

Yamila Lihuen Ortega Física Biológica Comisión 001

Trabajo Calorimetría. Física Biológica 2020. 1. Defina recipiente adiabático RTA: Es un recipiente cuyas paredes presentan propiedades aislantes por lo que no permiten el intercambio de calor con el medio externo. 2. Explique la diferencia entre calor específico y calor latente. Indique las unidades de cada uno. RTA: La diferencia es que calor específico (en cal/g ºC) se refiere al calor que hay que entregarle a un gramo de sustancia para que aumente su temperatura en 1°C mientras el calor latente (en cal/g) es el calor que hay que entregarle o quitarle a un gramo de sustancia para que cambie de estado, porque la temperatura es constante en dicha transformación. 3. ¿Cuál es la temperatura a que llega una masa de hierro de 0,18 kg que está a 15 °C y absorbe 1,8 kcal? Dato: Ce hierro = 0,113 cal/g ºC RTA: DATOS: • mFe=180g • Ti=15°C • Tf=? • Qabs: 1800 cal 𝑄 = 𝑐𝑒 · 𝑚 · 𝛥𝑇

1800cal= 0,113 cal/g ºC x 180g x (Tf - 15 ºC) 1800cal= 20,34 cal/ºC x Tf – 305,1 cal (1800 cal + 305,1 cal) / 20,34 cal/ºC = Tf Tf= 103,49 ºC La temperatura a la que llega esa masa de hierro es 103,49 ºC 4. En un calorímetro con 450 g de agua a 18 °C se introducen 150 g de cobre a 100 °C. Si la temperatura final es de 20,2 °C, ¿cuál es el calor específico del cobre? Dato: Ce agua = 1 cal/g ºC

Este archivo fue descargado de https://filadd.com

Yamila Lihuen Ortega Física Biológica Comisión 001

RTA:

QAbsorbido=-QCedido 1 cal/g ºC x 450 g x 2,2 ºC = - (CeCu x 150 g x (20,2 ºC - 100ºC)) 990cal= -(CeCu x 150g x (-79,8ºC)) 990cal = CeCu x 11970 g ºC 990cal / 11970g ºC = CeCu 0,0827 cal/g ºC = CeCu El calor específico del cobre es 0,0827 cal/g ºC. 5. Se colocan 100 g de agua a 12 °C en un congelador y se obtienen cubitos de hielo a -8 °C. ¿Qué cantidad de calor cedió el agua? Datos: Ce agua = 1 cal/g ºC; Ce hielo = 0,5 cal/g ºC; Cf = 80 cal/g RTA:

Este archivo fue descargado de https://filadd.com

Yamila Lihuen Ortega Física Biológica Comisión 001

Qcedido= Q1cedidoH2O + Q2cedidoCE + Q3cedidoHielo Q1=1 cal/g ºC x 100g x (-12ºC) = -1200cal Q2= -80 cal/g x 100g = -8000cal Q3= 0,5 cal/g ºC x 100g x (-8 ºC) = -400cal 𝛴Q = -9600cal

La cantidad de calor que cede el agua en total son 9600 cal. 6. ¿Cuál es la variación de temperatura que sufre una masa de 150 g de aluminio que absorbe 1000 cal? Dato: Ce aluminio: 0,217 cal/g ºC RTA: DATOS: • m.Al=150g • Qabs=1000cal • ΔT=? 𝑄 = 𝑐𝑒. 𝑚 · 𝛥𝑇

1000cal= 0,217 cal/g ºC x 150g x ΔT 1000cal / 32.55 cal/ ºC = ΔT

Este archivo fue descargado de https://filadd.com

Yamila Lihuen Ortega Física Biológica Comisión 001

ΔT= 30,72ºC La variación de temperatura de esa masa de aluminio es de 30,72 ºC. 7. Una lámina de cobre de 400 gramos, está a 18 ºC. Si absorbe 220 calorías ¿Cuál será su temperatura final? (Ce Cu = 0,093 cal/g ºC) RTA: DATOS: • m.Cu= 400g • Ti= 18 ºC • Qabs=220cal • Tf=? 𝑄 = 𝑐𝑒 𝑚𝛥𝑇

220 cal= 0,093 cal/g ºC x 400 g x (Tf - 18ºC) 220 cal = 37,2 cal/gºC.Tf - 669,6 cal (220 cal + 669,6 cal) / 37,2 cal/ºC = Tf 23,91ºC= Tf La temperatura final de esa lámina de cobre es de 23,91ºC.

8. Un calorímetro de hierro de masa igual a 250 g contiene 300 g de agua a 20 °C, en la cual se sumerge un bloque de plomo de masa 350 g a 98 °C. La temperatura de equilibrio térmico es de 23 °C. Siendo el Ce hierro = 0,107 cal /g °C. Determine el calor específico del plomo. Dato: Ce agua = 1 cal/g ºC RTA:

Este archivo fue descargado de https://filadd.com

Comentado [YO1]: Seguimiento:

Yamila Lihuen Ortega Física Biológica Comisión 001

Qabs = - Qced QFe + Qagua = -QPb 0,107 cal/g ºC x 250g x 3ºC + 1 cal/g ºC x 300g x 3ºC = - (CePb x 350 g x (23ºC 98ºC)) 980,25 cal = -(CePb x 350g x (-75ºC)) 980,25 cal = CePb x 26250g ºC 980,25 cal / 26250g ºC = CePb 0,0373 cal/g ºC = CePb El calor específico del plomo es 0,0373 cal/g ºC. 9. Se calienta una barra de hierro de 110 g y luego se coloca en 150 g de agua en un recipiente aislado. La temperatura del agua aumenta desde los 21,2 ºC hasta los 53,3 ºC ¿Cuál fue la temperatura inicial de la barra de hierro? Datos: Ce agua = 1 cal/g ºC; Ce hierro = 0,113 cal/g ºC RTA:

Este archivo fue descargado de https://filadd.com

Yamila Lihuen Ortega Física Biológica Comisión 001

Qabs= - Qced 1 cal/g ºC x 150g x 32,1ºC = -( 0,113 cal/g ºC x 110 g x (53,3ºC - Ti)) 4815 cal = - 662,5cal + 12,43 cal/ºC.Ti (4815 cal + 662,5 cal) / 12,43 cal/ºC = Ti 440,6 ºC = Ti La temperatura inicial de la barra de hierro era 440,6ºC. 10. ¿Qué cantidad de calor se requiere suministrar a 1,5 kg de plomo para elevar su temperatura desde los 20 ºC hasta los 90 ºC?. Dato: Ce pb = 0,03 cal/g ºC RTA: DATOS: • m.Pb=1500 g • ΔT=90ºC - 20 ºC=70ºC 𝑄 = 𝑐𝑒 𝑚𝛥𝑇

Q = 0,03 cal/g ºC x 1500g x 70ºC Q = 3150 cal Q entregado=-3150 cal Para que esa cantidad de plomo tenga esa variación de temperatura se le debe entregar 3150cal.

Este archivo fue descargado de https://filadd.com

Yamila Lihuen Ortega Física Biológica Comisión 001

Este archivo fue descargado de https://filadd.com...