Ejercicios de aplicación de la ley cero en la termodinámica PDF

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Ejercicios resueltos de quimica 100, para la parte de termodinámica...

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1.- Cuantas calorías son necesarias para calentar de 15ºC a 65ºC cada una de las siguientes sustancias? 1.1.-3gr de aluminio 1.2.- 5 gr de vidrio Pyrex 1.3.- 20gr de platino. (el calor especifico en

cal gr ºC

para cada uno de ellos son Al , 0,21 , vidrio , 0,20 y platino,

0,032 ) ( 31,5cal ; 50cal , 32cal)

2.- cuando 5gr de cierto tipo de carbón son quemados, la temperatura de 1000mL de agua se incrementa de º10ºC a 47ºC . Determínese el calor producido por cada gramo de carbón. Despréciese la pequeña capacidad calorífica del carbón (7,4 Kcal/gr) 3.- El aceite de una caldera tiene un calor de combustión de 44 MJ/kg. Suponiendo que el 70% del calor producido es aprovechado ¿Cuántos kilogramos de aceite son requeridos para calentar 2000Kg de agua desde 20ºC hasta 99ºC (21,5 kg) 4.- ¿Cuál es la temperatura final, si a 50 gr de agua a 0ºC se le agregan 250 gr de agua a 90ºC? (75ºC) 5.- Una pieza de metal de 50gr, a 95ºC, se deja caer dentro de 250º gr de agua a 17ºC y su temperatura se incrementa hasta 19,4 º C. ¿Cuál es el calor especifico del metal? (0,16

cal gr ºC

)

6.- ¿Cuánto tiempo le tomara a un calentador de 250 W evaporar completamente 400 gr de Helio liquido, el cual se encuentra en su punto de evaporación? (Tevapor. = 4,2K, Hv = 5,0 cal/gr ) (56 min) 7.- Un calorímetro de cobre de 55gr, contiene 250 gr de agua a 18ºC. Cuando se dejan caer dentro del calorímetro 75º gr de una aleación a 100ºC, la temperatura final que alcanza es de 20,4ºC ¿Cuál es el calor especifico de la aleación? (0,103

cal gr ºC

)

8.- Determínese la temperatura final cuando se mezclan 1kg de hielo con 9kg de agua a 50ºC? (37ºC) 9.- ¿Cuánto calor es necesario para cambiar 10gr de hielo a -10ºC a vapor de agua a una temperatura de 140ºC? (74450 cal) 10.- ¿Cuánto calor es necesario para cambiar 10gr de hielo a 0ºC a vapor de agua a 100ºC? (7,2Kcal)

11.-Diez kg de vapor a 100ºC son condensados en 500gr de agua a 40ºC ¿Cuál es la temperatura resultante? (51,8ºC) 12.-Calcule el valor de fusión del hielo a partir de los siguientes datos para el hielo a 0ºC que se agrega al agua: Masa del calorímetro Masa del calorímetro más agua Mas del calorímetro mas agua mas hielo Temperatura inicial del agua Temperatura final de la mezcla Calor especifico del calorímetro

60gr 460gr 618gr 38ºC 5ºC 0,10

cal gr ºC

(79,8 cal/gr) 13.-Determinese el resultado final cuando un calorímetro cuyo equivalente de agua es de 30gr , se tienen 200gr de agua y 20gr de hielo a 0ºC y se hacen pasar 100gr de vapor dentro de él. (49 gr de vapor condensado; temperatura final de 100ºC) 13.- Determínese el resultado final cuando se pasan 10gr de vapor a través de 400gr de agua y 100 gr de hielo contenidos en un calorímetro cuyo equivalente de agua es de 50gr. (80 gr de hielo fundido, temperatura final 0ºC) 14.- Supóngase que una persona que ingiere comida equivalente a 2500Cal por dio, pierde esta cantidad de calor a través de la evaporación del agua de su cuerpo. ¿Cuánta agua se vaporiza al día, a la temperatura de su cuerpo? , considere que el calor de vaporización latente del cuerpo es de 600cal/gr. (4,2kg) 15.-¿Cuánto tiempo le tomara a un calentador de 500W elevar la temperatura de 15ºC hasta 98ºC a 400gr de agua? (278s) 16.- Un taladro cuya potencia es de 0,25 Hp ocasiona que una broca de acero de 50gr se caliente al realizar un agujero en un bloque de madera dura. Suponiendo que el 75% de la energía perdida por fricción provoca calentamiento de la broca. ¿Cuál seria el incremento de su temperatura al cabo de 20s? , considere que para el acero c=450

J . kg ºC

(124ºC)

17.- En un cierto día, la temperatura es de 20ºC y el punto de rocío es de 5ºC.¿Cual es la humedad relativa? Considere que el aire saturado a 20ºC y a 5ºC contiene 17,12 y 6,80 gr/ respectivamente. (40%)

m

3

de agua,

18.- ¿Qué cantidad de vapor de agua existe en un cuarto de 105 m 3 en un día en que la humedad relativa en el cuarto es de 32% y su temperatura es de 20ºC. (575 gr) 19.- El aire a 30ºC y 90% de humedad relativa se hace circular en una unidad de aire acondicionado y se enfría a 20ºC,la humedad relativa se reduce simultáneamente a 50%.¿Cuantos gramos de agua se eliminan de un metro cubico de aire a 30ºC por el acondicionador? Considere que el aire

saturado contiene 30,4 y 17,1 gr/ m 3 3 m )

de agua a 30ºC y 20ºC respectivamente.

(19,1 gr/...