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• Franky Tello Buitrón

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Física – Repaso CALORIMETRÍA CALORIMETRÍA PROBLEMAS PROPUESTOS 01. Del gráfico, indicar verdadero (V) ó falso (F):

I. TA < TBII. A pierde calor III. B gana calor a) FVV b) VVV c) FFF d) VFF e) VVF 02. Indicar verdadero (V) o falso (F) I. Una varilla de fierro se calienta por conducción II. El agua se calienta por conducción III. Los rayos solares llegan a Tierra por radiación a) VVV b) VFV c) FFF 03. Un cuerpo al ganar 120 cal eleva su temperatura en 30ºC. ¿Cuál es su capacidad calorífica? a) 4 cal/ºC b) 2 cal/ºC c) 3 cal/ºC d) 5 cal/ºC e) 7 cal/ºC 04. Un cuerpo de capacidad calorífica C=20 cal/ºC recibe 600 cal cuando se encontraba a 30ºC. ¿Cuál será su temperatura al final del proceso? a) 60ºC b) 50ºC c) 40ºC d) 80ºC e) 100ºC 05. ¿Qué valor tiene el calor específico de un material cuya masa es de 20g si para elevar su temperatura en 30ºC se necesita 60 cal, de energía calorífica? (En cal/gºC) a) 0,1 b) 0,11c) 0,2 d) 0,3 e) 0,4 06. Un cuerpo de masa 4 g (Ce=0,5 cal gºC) lleva su temperatura de 15ºC a 45ºC, hallar el calor suministrado a) 60 cal b) 30 cal c) 20 cal d) 50 cal e) 40 cal 07. Hallar la temperatura final de un cuerpo de masa 4g (Ce=0,1 cal/gºC) que se encuentra a 10ºC al ganar 400 cal de energía calorífica a) 1010ºC b) 1000ºC d) 1020ºC d) 1015ºC e) 1030ºC 08. Un trozo de metal de Ce=0,6 cal/gºC y masa m=400g recibe 3600 cal, de manera que su temperatura aumenta hasta 100ºC. ¿Cuál era la temperatura inicial del metal? a) 85ºC b) 86ºC c) 87ºC d) 88ºC e) 89ºC 09. Una cacerola tiene una capacidad calorífica de 60 cal/ºC. Cuando su temperatura era 20ºC recibió 240 cal. ¿Cuál será su temperatura final? a) 21ºC b) 24ºC c) 22ºC d) 23ºC e) 17º C 10. Hallar la masa de un cuerpo de Ce=0,2 cal/gºO que al ganar 100 cal aumentó su temperatura de 10ºC a 50ºC a) 10,1 g b) 12,5 g c) 13,6g d) 20,5 g e) 14,5 g 11. En un recipiente se mezclan 40g de agua a 10ºC y 60ºg de agua a 50ºC, hallar la temperatura de equilibrio a) 20ºC b) 34ºC c) 44ºC d) 54ºC e) 24ºC 12. En un recipiente se mezclan 20g de un cuerpo “A” a 20ºC y otro cuerpo “B” a 50ºC de masa 80g del mismo material. Hallar la temperatura de equilibrio térmico a) 40ºC b) 41ºC c) 42ºC d) 44ºC e) 45ºC

13. En un recipiente vaciamos 20g de agua a 80ºC y 40g de agua a 20ºC. ¿Qué temperatura se establece en el equilibrio? a) 30ºC b) 10ºC c) 50ºC d) 40ºC e) N.A. 14. Se mezclan tres masas iguales de agua que están a distintas temperaturas T1; T2 y T3; entonces la temperatura de equilibrio será: 1 a) T1 + T2 +T3 b) (T1 + T2 +T3) 3 1 1 c) (T1 + T2 -T3) d) (T1 + T2 +T3) 3 6 1 e) (T1 - T2 -T3) 3 15. Se dan dos recipientes con agua, uno a 25ºC y otro a 95ºC. ¿Cuánta agua se debe tomar de cada uno para obtener finalmente una mezcla de 84Kg de agua a 65ºC? a) 40Kg y 44Kg b) 50 y 34 c) 28 y 36 d) 36 y 48 e) 20 y 64 16. Un recipiente contiene 400g de aceite a 30ºC. A qué temperatura debe ingresar un bloque de aluminio de 1kg de masa para que la temperatura final de equilibrio de 52ºC CeAceite = 0,5 cal/gºC CeAl = 0,22 cal/gºC a) 40ºC b) 55ºC c) 72ºC d) 65ºC e) 80ºC 17. Dentro de un recipiente adiabático se encuentran 300g de agua a 10ºC, si se introducen una placa de fierro de 550g logrando una temperatura final de equilibrio igual a 60º C, hallar la temperatura de la placa de fierro (CeFe = 0,1 cal/gºC) a) 120º C b) 360ºC c) 22ºC d) 400ºC e) 180º C 18. En un recipiente de capacidad calorífica despreciable se mezclan 70g de aceite a 50ºC con “m” gramos del mismo aceite pero a 10ºC obteniéndose una temperatura final de 35ºC. Hallar “m” a) 45g b) 42 c) 40 d) 36 e) 30 19. En un calorímetro de capacidad calorífica despreciable, se tiene 200g de agua a 0ºC y se vierten simultáneamente 150g, 300g y 100g de agua a las temperaturas de 60ºC, 80ºC y 90ºC respectivamente. Hallar la temperatura de equilibrio del sistema. a) 16ºC b) 46 c) 66 d) 56 e) 26 20. Se tienen tres líquidos A, B y C de masa “m”, “2m” y “3m” que se encuentran a 30ºC, 20ºC y 10ºC respectivamente. Cuando se mezclan A y B la temperatura de equilibrio es de 25ºC y mezclando B y C la temperatura de equilibrio es de 15ºC. ¿Cuál será la temperatura de equilibrio al mezclar A y C? a) 10ºC b) 20ºC c) 30ºC d) 40ºC e) 50ºC 21. En un calorímetro de capacidad calorífica despreciable se mezclan 100 volúmenes de agua cuya masa y temperatura correspondientes son: 1g a 1ºC; 2g a 2ºC; ...; 100g a 100ºC Hallar la temperatura de equilibrio a) 67ºC b) 71ºC c) 65ºC d) 47ºC e) 63ºC

Física – Repaso

22. En un calorímetro de 300g y Ce=0,08 cal/gºC contiene 50g de agua a la temperatura de 20ºC luego una pieza de metal de 100g es extraído de un horno a 140ºC y colocado dentro del calorímetro. ¿Cuál será la temperatura final de equilibrio, si el calor específico del metal es 0,37 cal/gºC? a) 60ºC b) 30ºC c) 40ºC d) 50ºC e) 80ºC

30. Una pieza de acero de 300 g muy caliente se deja caer en 200 g de agua contenida en un plato de cobre de 400 g a 20ºC. La temperatura de equilibrio se logra a 70ºC. Halle la temperatura inicial de la pieza de acero - Calor específico del acero: 0,1 cal/gºC - Calor específico del cobre: 0,07 cal/ºC a) 420ºC b) 450ºC c) 480ºC d) 400ºC e) 380ºC

23. En un recipiente de capacidad calorífica despreciable se vierten 300g de agua a 20ºC y 700g de agua a 90ºC. ¿Cuál será la temperatura final de equilibrio? a) 20ºC b) 63ºC c) 39ºC d) 81ºC e) 89ºC

PRÁCTICA DOMICILIARIA

24. En la gráfica se indica el comportamiento de 24g de una sustancia, indicar el valor de su calor específico en Cal/g ºC.

01. A un cuerpo de 4g se le agrega 100 cal de energía calorífica se observa que su temperatura se incrementa en 200ºC. Hallar su calor específico en cal/gº C a) 0,4 b) 0,31 c) 0,55 d) 0,22 e) 0,125 02. En un recipiente de calor específico despreciable se tiene, 2 litros de agua a 100ºC, se le agrega 4 litros de agua a 10ºC. Hallar la temperatura final de equilibrio a) 10ºC b) 30ºC c) 40ºC

a) 0,5

b) 0,4

c) 0,3

d) 0,2

e) 0,1

25. En un calorímetro de capacidad calorífica despreciable se vierte 1 litro de agua a 10ºC, más 2 litros de agua a 20ºC, más 3 litros de agua a 30ºC, más 4 litros de agua a 20ºC. Hallar la temperatura final de equilibrio a) 10ºC b) 20ºC c) 30ºC d) 40ºC e) 50ºC 26. Dentro de un recipiente adiabático se encuentran 300 g de agua a 10ºC, si se introducen una placa de fierro de 500 g logrando una temperatura final de equilibrio igual a 60ºC, hallar la temperatura de la placa de fierro. (Ce Fe = 0,1 cal/gº C) a) 320ºC b) 350ºC c) 360ºC d) 280ºC e) 200ºC 27. Cuando el sistema del problema anterior alcanza el equilibrio térmico (T = 60ºC) se le añade otra placa de fierro a 280ºC. Si el nuevo sistema alcanza una temperatura de equilibrio de 80ºC, hallar la masa de fierro que se añadió. a) 250 g

b) 150 g c) 560 g d) 350 g e) 400 g

28. Se tiene un calorímetro de metal cuyo calor específico es de 2 kcal/kgºC y su masa de 2 kg, contiene a su vez 6 litros de agua a 20ºC. Un cuerpo desconocido a 100ºC se sumerge en el agua alcanzando el sistema una temperatura de equilibrio de 50ºC. Si la masa de cuerpo es 1 kg ¿Cuál es el calor específico del cuerpo en kcal/kgºC? a) 2,3 kCal/kgºC b) 6 kCal/kgºC d) 3 kCal/kgºC e) 2 kCal/kgºC

c) 4,3 kCal/kgºC

29. Un sólido uniforme se divide en dos partes de masas m1 y m2. Si ambas partes reciben la misma cantidad de calor, la masa m 1 eleva su temperatura en un grado, mientras que la masa m2 eleva su temperatura en tres grados. La razón de las masas m1/m2 es: a) 2

b) 3

c) 5

d) 1/2

e) 1/5

d) 50ºC e) 80ºC

03. En un calorímetro de capacidad calorífica despreciable se vierte 1 litro de agua a 10ºC, más 2 litros de agua a 20ºC, más 3 litros de agua a 30ºC, más 4 litros de agua a 40ºC. Hallar la temperatura final de equilibrio a) 10ºC b) 20ºC c) 30ºC d) 40ºC e) 50ºC 04. En un recipiente de calor específico despreciable se tiene 2 litros de agua a 100ºC, se le agrega 4 litros de agua a 10ºC. Hallar la temperatura final de equilibrio a) 10ºC b) 30ºC c) 40ºC d) 50ºC e) 80ºC 05. En un calorímetro de capacidad calorífica despreciable se vierte 1 litro de agua a 10ºC más 2 litros de agua a 20ºC, más 3 litros de agua a 30ºC, más 4 litros de agua a 40ºC. Hallar la temperatura final de equilibrio a) 10ºC b) 20ºC c) 30ºC d) 40ºC e) 50ºC 06. En un recipiente de capacidad calorífica despreciable se mezclan 5g de H2O a 50ºC con 50g de H2O a 5ºC. Calcule la temperatura de equilibrio de la mezcla a) 15ºC b) 9,1ºC c) 8,7ºC d) 6ºC e) 12ºC 07. Si se mezcla 1 litro de agua a 20ºC con 1 litro de agua hirviendo a 100ºC. Cuál es la temperatura final de equilibrio. a) 55ºC b) 45ºC c) 60ºC d) 65ºC e) 15ºC 08. Se tiene 1,5 litros de agua a temperatura de 20ºC. Qué cantidad de agua a 80ºC se debe añadir para que la temperatura final de equilibrio sea 30ºC a) 300 g b) 250 g c) 200 g d) 150 g e) 125 g 09. En un recipiente de capacidad calorífica despreciable se mezclan 20 g de H2O a 40ºC con 60 g de H2O a 80ºC. Determine la temperatura de equilibrio a) 50ºC b) 60ºC c) 70ºC d) 80ºC e) 90ºC 10. Se tiene 80 g de agua a 95ºC. Determinar cuántos gramos de agua a 5ºC se debe agregar para que la temperatura final de equilibrio sea 25ºC a) 280 g b) 140 g c) 560 g d) 300 g e) 600 g