Guía de Calorimetría

Escuela Superior de Comercio Carlos Pellegrini

4° Año

Año 2010

ENERGIA CALORIFICA : CALOR , TEMPERATURA . CALORIMETRIA

NOTA: BUSCAR EN TABLAS TODOS LOS DATOS FALTANTES

1 – Expresar en grados centígrados las siguientes temperaturas:a) 132 º F , b) 25 º F , c) 0 º F , d) 32 º F

Rta : a) 55,5 º C , b) – 3,8 º C , c) – 17,7 º C , d) 0 º C

2 - ¿ Qué temperatura es más alta - 109 º F o – 88 º C ?

Rta : - 109 º F

3 – Expresar en escala absoluta : a) – 200 º C , b) – 50 º F , c) 0 º F Rta : a) 73 K , b) 227,4 K , c) 255,22 K

4 – Calcula el calor que hay que comunicar a un anillo de oro para elevar su temperatura de 15 º C a 25 º C.

Rta: 2,48 cal

5 – Un motor se emplea para agitar el agua de un depósito que contiene 100 kg de agua . El motor suministra una potencia de 8 HP . Si se supone que todo el trabajo realizado por el motor se invierte en calentar el agua , ¿ cuánto tiempo se necesita para aumentar la temperatura del agua de 15 º C a 20 º C ?

Rta: 355 s

6 – Un generador eólico tiene una potencia de 150 kW y la velocidad del viento en la zona le permite producir energía durante 8 horas al día . ¿ Cuántos litros de agua se pueden calentar de 15 º C a 60 º C con la energía producida por el generador en un día ?

Rta : 2,3 * 10 4 litros

7 – Una bola de plomo de 50 g cae desde una altura de 100 m . Por efecto del choque con el suelo el 70 % de su energía es absorbida por el plomo en forma de calor , ¿ cuánto aumentará su temperatura ?

Rta : 5,2 º C

8 – Al mezclar 5 litros de agua a 40 º C con 8 litros de agua a 25 º C la temperatura final de la mezcla es 29,5 º C. ¿ El recipiente está aislado del exterior ?

Rta : No

9 – Tenemos 105 kg de hielo a –10 º C y queremos convertirlos en vapor de agua a 100 º C , a presión constante . La energía necesaria se suministra mediante un calentador eléctrico y el kilowatt hora de orígen eléctrico cuesta 0,048 pesos , ¿ Cuál es el gasto energético en el proceso ?

Rta : 4,24 pesos

10 – Un iceberg de forma cúbica y 100 m de lado está a una temperatura de 0 ºC .a) ¿ Cuánta energía tiene que recibir para fundirse y convertirse en

agua a 0 º C ? b) ¿ Cuántos kilogramos de nafta habrían que quemar para obtener esa

energía ?Datos: densidad del hielo = 900 kg /m3 , Poder calorífico de la nafta = 1,1 * 10 4 kcal/kg

Rta : a) 7,2 * 10 10 kcal , b) 6500 toneladas

11 - ¿ Qué cantidad de hielo a 0 º C hay que mezclar con 50 g de agua a 70 º C para que todo el hielo funda y la temperatura final sea 0º C ?

Rta : 44 g

12 – Un calorímetro contiene 1,43 kg de hielo a – 18 º C y se introducen 290 g de vapor de agua a 100 º C a presión atmosférica . Calcula la temperatura final de equilibrio .

Rta: 33,9 º C

13 – Un vaso aislado del exterior , contiene 125 g de agua a 80 º C . ¿ Cuántos gramos de hielo a 0 º C hay que añadir para que la temperatura final del sistema sea 25 º C ?

Rta : 65,5 g

14 – Un calorímetro , cuyo equivalente en agua es 18 g , contiene agua a 22 º C . Se introducen en él un objeto de cobre de 180 g a 48 º C . La temperatura de equilibrio es 27,5 º C . ¿ Qué cantidad de agua contenía el calorímetro ?

Rta : 43,7 g

15 – En un calorímetro de equivalente en agua 30 g , hay 20 g de agua a 20 º C . Se vuelcan en su interior simultáneamente 100 g de una sustancia a 100 º C y 10 g de la misma sustancia a 150 º C . Se observa que la mezcla alcanza una temperatura de equilibrio a 30 º C . Calcular el calor específico de la sustancia.

Rta : 0,06 cal/g º C

16 – El benceno hierve a 80 º C . Se hace llegar vapor de benceno a 80 º C a un calorímetro de 20 g de equivalente en agua que contiene 100 g de aceite a 20 º C . La temperatura final después de haberse condensado 7 g de benceno es de 30 º C . ¿ Cuánto vale el calor latente de vaporización del benceno ? Datos : c aceite = 0,5 cal/g º C , c benceno = 0,4 cal/g º C

Rta : 80 cal/g

COMPRUEBA TU NIVEL DE CONOCIMIENTOS

1 - ¿ Qué es mayor , un intervalo de 1 º C , uno de 1 º F o uno de 1 K ?

2 - ¿ Qué produce una quemadura más grave , agua hirviendo a 100 º C o vapor de agua a la misma temperatura ?

3 - ¿ Qué vasos se rompen más fácilmente al echarles agua caliente , los de paredes gruesas o los finos ?

4 - ¿ Por qué algunas personas todavía ponen una cucharita en la taza antes de servir el té ?

5 - ¿ Comó se podría obtener agua a 56 º C si no se dispone de un termómetro pero sí de hielo , fuego, balanza y recipientes ?

6 – Algunos textos aseguran que durante las invasiones inglesas los criollos arrojaban aceite hirviente desde las terrazas . ¿ Por qué no agua , cuyo calor específico es mayor ?