caroTabla <ie los calores especlficos de algunas sustancias

cal / gr. 'C Kcal / Kg "C

ü

Sustancia C.e.Sugancia C.e.

0,3 loAccitc lubriqutlc 0,400 Hulla

0,229Acero 0,115 l¿drillo

0,092Alcohol 0,580 I-atón

0,035Aluminio 0,220 Mercurio

0,1 10C¿rbón 0,200 Niquel

0,500Cobre 0,092 Pet¡oleo

0,0s6Estaño 0,056 Plata

0,03 tHielo 0,500 Plomo

0,500Hierlo 0,115 Vapor de agua

Ztnc 0,094hormigon 0,210

Temperatur:r,s de fusión o raporización y el correspontliente calor de tra¡rsforrnación ttc nlg' st¡st¡rncias

ij

t ;

ii"iCantiOad cle calor @uscar datos en la tabla de ser necesario)

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"3.

\/s.

calcular las calorias nccesarias para elwar la temperahfa de medio litro de agua' de l0 nc a 90 oc'

(t(a. : 40 kc.al) ¡

Cuantas Kcal serán necesa¡ias para elwar en ZOól "C la temperatura de un bloque cle cobre que pesa

19.6 N:, 01fa. : 36,8 kcal)

calmlar 1a cantidad de calor que es nwesaria sntregar para llcr.'ar una masa de 500 gr dc Alurninio a

20 oC a una telnperaura de 300 oC' @ta' : 30'8 kcal)

una varilla de hierro de 4 kg que se encuertra a un¿ temperaturá de 15 'c recibe 25000 c'rlorlas'

;;"áÑ;,"*peratura qtÉ olott* ? (Rta' f69'35"C)

Si al enhegarle 5.000 cal a una rnasa de 500 gr. de una sustancja se, obselva quc $r temperaturá

auulenta en 15 .C, cletcrmilu el c¿ior esp. de ia Jrstancia. @ta. : 0,67 ml'groCt¡

Avcnguá en cuanlo aumenta la tenr¡rcratura cle una masa de 2 kg de Aluminio al entregtrsele 10'000

cal' ¿ Qué tempcratura r*l ,l*o- ,i irricialrnente estaba a 45 .C ? (Rtas. : 22,12"C ;6.1 ,.|2.C)

Deternú'a la cant. de calor ha entregarle a un bloc¡ue de 30 kg de hielo a -50'c para llwarlo a 0 "c

sin que se transfortnc cn agua' Eta' : 750 kcal)

cuantas calorias irabrá que darle al bloquc de hielo del problema anterior para fundir la mitad de zu

n** f C"A es ta terrrpJrat Á ¿" lu ,neicla ? (Rra. : 1.200 kcal ; agua + lúelo a'C)

cuantas calorías necesitas para fundir totalmente 200 gr de^hielo que sc enfl¡entran Íl una

tempcrarura inicial de -40 oc ? Gua. : z..ooftlrp, ""n^1" "* ú$;:; 5'^--'-*' 'c-L'' €'8':"

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¿eueocurresiseen*cgan8.000caloríasf iS9da"oCoo+150gdelüelocnecl , ' Ié l r r icoa0'C) ,

cuantas son l¿x calorías que hay que darle al lúelo del problema anterior pa-m converlirlo tolalmente

cn y¿por clc agua a lB0 "i (particnclo clel cstado inicial de hielo a -40'c) ? p .:l

Ile,.cmii'á ctr,e canüdarl de calor se ue¡;esil-a para funclir totalmente 2 kg de laisiguientes Suslartcias'

s i1atenlperatrrrainic ia la1aqueseencuent|anesde20oC: ' /J. ] ]

Plorno (f¡327 oC ; c"=0,031 ; Li = 6,3 c'a|e) @la' : 3l '634 cal)

Zinc ffr=4l9'C;{=O,OS+ ;L¡ 78 cú/g) @ta' : 131'0lt qJ

Alt"""io (fr=658"ó ;c"=O,zZo;Lr 92 qtllg) (Itt'a' :464'720 cal) '"

Que ocurre en los casos anteriorcs si sc entregan la mitad de las calorías calculadas ?

Rta. : Plolno ) No atca¡rza para llegar a Tr; se eleva la tempcratura del plorrro lns(a los u!:!"c

Rta. : Zinc ) No ¿ilc¡urz¿ pn* tl"goi a Tr, se ele'a 1a temperahr¿ 4el zinc ¡asta los 368'44 oC

Idem si se entrega e19A Yu

Rta, : Plomo : Se tunden I4g"1,g gy quedan 502,1 gen estado sÓlido' todo a377 oC

Rl¡. : Zinc : Se funden tSlZ',t gy quedan 467,9 ge¡r eshdo sóüdo' todo a 419 oC

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En cada caso {cterminar Ia cantidad de calcn cetlido o absorbido, indicando quicn ccdc y quicn absorbe-

1. Se coloca en un recipiente que conticne 500 gr. de agra a una tctnperatura de 20 "C, 100 gr. de rrna

sustalcia a4'o calor especíllco se dcsea determinar, a una temp€rutura cle 280 "C .

Calcul¿r dicho calor especí.ñco si la teni¡rerafura de equiübrio es cic 30 nC. ([11a.: Ce : 0.2 cal/gr'C )

2. En un rccipienLe que conücne una cierta cantidad dc agua a 20 nC, se iirtrodurcn 100 gr. de una

zustancia cuyo calor especlfrco es 0,2 caVgr. nC , a ttna temperatura dc 280 oC, aicanz"ando cl sistcma

ura temperatura final de 30 oC. Dctenni¡a-r la nusa inicial de agua .

3. ¿ Cuál debe scr la lcrnperatura inicial de un cuerpo de 100 g¡. ciryo mlor esJrríhco es 0.2 crVgr nC, sial surncrgirlo en rccipicnte conlcnicndo 500 gr. dc agua a 20 "C, la tclttprcraturl <ic cqrrilibrio sca de30 0c ?.

Deterrnirar la tempcratrira dc eqrrilibrio que alc.:tiuan 500 g de agua a 20 oC , si sc lc illlrxlucen

100 g de uira suslancia cuyo caior es¡recihco sea 0.2 urllgr "C , a una tenrperatura i¡riciai de 280 oC .

En trn recipicnte dc aluminio <le 100 g c eq. térnrico con 200 gr. cic agua a lO"C , sc introclurcn 300 g

de ilierro a una tempcratu¡a i¡ücial de 540 "C. ¿ C\ál será la tem¡.'eratua final '/

Mezclas con cambios de estado

4.

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riiTransmisión

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3.

^5.

7.

L

Alurninio :200 ga 200 "CyHielo :200 ga-2CfCAlurnürio 400 g (ei resto igual al ej 1)Ahrrninio I kg (resto igul aJ ej. l)Hielo 200 g a - ZA'Cy Agua 200 g a 90'iüelo 200 ga -20"C y Agua 150 g a 80'Cllielo 200 g a -70 oc y Agua 500 g a 90 "Cll ielo 200 ga -20 "C y Agua 100 g a l0'C

@ta. : 85 gagua+ l15 gl{iclo + 200 g Al a 0 "C)(195 g agua + 5 lúclo + 400 g Al a 0'C)(200 gr agua + I kg Ai a 61,9 "C)(400gaguaa0"C)(215 gagua + 75 g Il ielo r 0"C)(7p-Qg agua a 38,-57."C)(212'j g de Hiclo -F 87,5 g Agua a 0"C)

del calor

lt,-

Se comunica dos depósitos que mantjencn sus ternpemturas constantcs en l30oC y 10"C mcdiante rula\' bana de cobre (K = 0,92 kcal/seg.r¡L"C) dc 25 cm de longitud y 3 crn2 de sección. Calcula¡ :

"'¡¡) La c¿¡üdad de calor t¡arumiüda por unidad dc ücmpo.

' rb) La temperatura eri un punto dc la barra ubicado a 10 cm del depósito de inayor telnperarum.. r,"oJ La canüdad de calor transmiüdo en 5 minrüos.

- _ ' .2.Una pared de sección rectangular tiene un á¡ea dc 2,7 m? scpara dos rrcintos ruro de los cuatrcs se enalenlraa 100 "C y el otro a 20oC. La parcd está cornpuesta por una placa de cobre (k=0.92 kcl/scg.m.n) dc 4 cin deespesor orientada lucia el recirto de mayor ternp. seguida de una placa dc alurninio 0F0,49 kanl/scg.m.oC)

,, de 5 cm.

l a) ¿ ürál será la ternpcratura de equilbrio en la clivisoria de la placa de cobre y la dc aluminio ?

, b) ¿ Qué canüdad de ador atraüesa el conjrurto por unidad de tiempo ?.nt . c) ¿ Cuánto vale el coeliciente de conductividad del conjunto ?

)+4€,7.\\\j/_

Una tabique doble formado por dos placas iguai área y iongitud separu clos rccintos dc 40'C y i0"C. Si elcoeficiente de conductiviclad de ia primer plam cs cl tripie dei cle la scgrurda, calcula la tcutperatura que se

,. r' alcarua¡á en la superficie de separación.

, , t4.

iS.- Idcm el anterior pero sabicndo que el espesor de la prirncr capa es c1 doblc cicl de la segunda.

'

: : ; 'i:Í;'r.,',', '!i¡...:iirt.:l:lt,

Pasaje de temperafi¡ras Celsius-Farenheit

Capacidades caloríficas

Para sólidos ó líquidos

'

Para un gas a volumen constante

Pa¡a un gas a Presión constante

Cantidad de calor entregada ó absorbida

AQ: cu'm'LTpor una masa m de un sólido ó un liquido

Cantidad de calor entregada ó absorbida

LQ" = H-cu.LTpor gases a volumen constante

Cal. esp. molares para gases

xoC xo F -32o F

100"c 180"F

r -^QAT

(1

^8,ATLO-

/ - eU

v_ -PAT

L)I

Cantidad de calor entregada ó absorbida

LQ, = c, ' f f ien un cambio de €stado por una ruasa m.

Cantidad de calor entregada ó absorbida

Lgo = fr'c o'LTPor gases a Presión constante

," =1o-+ c, =2-pDiatómico

/a''r /C"=1-.R-)cr=-.R

¿¿

......o =1,36.rc-" 3!l-nt'sKo

Monoatómico

co-c '=R

Ecuación para mezclas. Caso particular para el eq. Térrnico de dos sustancias sin cambio de estado

LQonrort ido = -AQ""a¿o * c"r 'mt '( t" - tot): c"r 'mz'(to, - t")

Transmisión de calorAQ ^,AT- -=-: n,A,-Lt ArcLQ

- a.A.LTN'

Por conducción : Ley de Fourier

Por convección : Ley de Ne$'ton

Por radiación : Ley de Stephan-BoltzmannLQ = CI.sA.T*Lt

X = o.s.A.(7"4 -T!,u)