Física 5º 3ª

Tarea asignada:
1) Leer el siguiente problema resuelto:
Se colocan 1000g de agua líquida a 10ºC en un calorímetro ideal (se desprecia el intercambio de calor del calorímetro). Con el fin de enfriar un trozo de 200g de mármol (ce= 0,19 cal/ gºC) que está a 50ºC, se lo coloca adentro del agua.
Calcular: a) la temperatura de equilibrio
b) la cantidad de calor absorbida por el agua
a) Para calcular la temperatura de equilibrio, se plantea la fórmula del equilibrio térmico:
Caguamagua( te – ta ) + cmmm( te – tm ) = 0
1cal/gºC.1000g( te – 10ºC) + 0,19cal/gºC.200g( te-50ºC)=0
1000 te – 10000 + 38 te – 1900= 0
1038 te = 11900
Te = 11,46º C
b) Para calcular el calor absorbido por el agua, se utiliza la fórmula de cantidad de calor:
Q = c agua magua . (te – ta)
Q= 1cal/gºC . 1000g . (11,46ºC – 10ºC)
Q= 1460cal
2) De acuerdo al ejemplo anterior, resolver las siguientes situaciones:
A) Se coloca un trozo de plomo de 60g de masa a 100º C en 100g de agua que se encuentran a 15º C. Calcular la temperatura de equilibrio del sistema si se sabe que el calor específico del plomo es 0,031 cal/gºC.
B) En un termo hay 150g de agua a 21º C. Se agregan 100g de agua caliente, de manera tal que la mezcla quede a 35ºC. ¿ A qué temperatura estaba el agua que se agregó?
C) Se calientan balas de cobre( ce = 0,093cal/gºC) a 90ºC y luego se dejan caer en 160g de agua a 20ºC. la temperatura final de la mezcla es de 25ºC. ¿ cuál era la masa de las balas?
D) ¿Qué cantidad de aluminio( ce= 0,22cal/gºC) a 20ºC tendrá que añadirse a 400g de agua caliente a 80ºC para que la temperatura de equilibrio sea de 30ºC?
E) ¿ Qué masa de agua inicialmente a 20ºC se debe mezclar con 2kg de hierro(ce= 0,113 cal/gºC) para que su temperatura bajara de 250ºC a una temperatura de equilibrio de 25ºC?

F) Se sumergen 400g de mercurio a 60ºC en 600g de agua a 25ºC. la temperatura de equilibrio es de 25,8ºC. calcular el calor específico del mercurio.

G) Se mezclan 100 g de agua a 60ºC con 100g de agua a 50ºC. calcular la temperatura de la mezcla.

H) Un calorímetro contiene 900g de agua a 20ºC; se introducen en él 1200g de limaduras de hierro, cuya temperatura es de 100ºC. el termómetro indica una temperatura de equilibrio de 30ºC.¿ Cuánto vale el calor específico del hierro?

I) Se mezclan 200g de agua a 195ºF con 120g de agua a 284K. ¿Qué temperatura en ºC tiene la mezcla?

J) Se colocan 0,5kg de vidrio( ce= 0,16cal/gºC ) que está a 120ºC en contacto térmico con 200g de agua a 29ºC. si sólo intercambian calor entre ellos, calcular la temperatura de equilibrio de la mezcla.

CONTROL DE RESULTADOS:
A) TE= 16,4ºC
B) Tagua= 56ºC
C) M= 118g
D) M= 909,09g
E) M= 10170g
F) CHg= 0,035cal/gºC
G) T= 55ºC
H) Cfe= 0,11cal/gºC
I) T=60,7ºc
J) Te= 55ºC