2. Se quiere bajar la temperatura de un bloque de hierro de masa 2 kg que se encuentra a 120ºC con una masa de agua suficiente para que la temperatura del agua no varíe más de 2ºC. Si el agua inicialmente se encuentra a 20ºC, ¿qué cantidad de agua se necesita? ¿Qué cantidad de agua será necesaria si el agua se encuentra a 105ºC?
3.¿Cuánta energía hace falta para fundir una barra de hierro que se encuentra a 0ºC? (Datos: temperatura de fusión del hierro = 1535 ºC; L= 2580 J/kg (Calor latente de fusión del hierro); C=489 J/kg . K (Calor de fusión del hierro).
4. Se dispone de un motor que trabaja entre dos focos; Del primero obtiene 32.000 J y cede al segundo 18.000 J. Calcular el trabajo que realiza dicho motor y su rendimiento.
5. En un viaje de estudios a Estados
Unidos, uno de los alumnos se encuentra mal y es hospitalizado. El médico nos
comunica que su fiebre es de 104ºF.¿Debe preocuparnos seriamente esa
información?.
6 Para determinar el calor específico de
un metal, introducimos 100 g del mismo a 97,5ºC en un calorímetro con 0,5 kg de
agua a 20ºC. El equilibrio se alcanza a los 24,5ºC. ¿Cuál es el calor
específico del metal? Sol: 288.36 J/KgºC
7 Se
sumerge un bloque de hierro de 3 kg que está a una temperatura de 150ºC en 3 L
de agua a 10ºC. ¿Qué temperatura se alcanzará en el equilibrio? Sol: T= 24,2 ºC
Datos: Ce.hierro = 472 J kg-1 ºC-1; Ce.agua = 4180 J kg-1 ºC-1
8. Si
se mezclan 10 L de agua a 12ºC con 16 L de agua a 60ºC. ¿Cuál será la
temperatura final de la mezcla? Sol: T= 41,53ºC
Dato: densidad del agua
= 103 kg/m3
9. El
foco caliente de una máquina térmica suministra 105 J/s y cede 76.103 J/s al foco frío. Calcula:
a)
El trabajo desarrollado por la máquina en una
hora.
b)
El rendimiento de la máquina.
Sol: a) W= 86400000 J ; b) r = 24 %
Sol: a) W= 86400000 J ; b) r = 24 %
10. ¿Por
qué al calentar la tapa metálica de un frasco de conserva de vidrio se abre más
fácilmente?.
11. La
masa de un recipiente es de 600 g y está a 20ºC. Cuando se vierten en él 2,5 kg
de agua hirviendo, la temperatura final es de 90ºC. ¿Cuál es el calor
específico del recipiente?.
Dato:
Ce.agua = 4180 J kg-1 ºC-1
12. Un
meteorito de 5 kg llega al suelo a 2000 m/s. ¿Cuántas calorías se liberan si
toda su energía cinética se transforma en calor?.
Dato:
1 caloría = 4,18 J
13. Queremos
obtener 120 L de agua a 35ºC mezclando agua a 15ºC con agua a 80ºC. ¿Cuántos
litros han de mezclarse de cada clase?.
Datos: densidad del agua = 1000 kg m-3; Ce.agua = 4180 J kg-1ºC-1
14. Al calentar un líquido aumenta su
volumen.
a)
¿Se
modifica su masa?
b)
¿Qué
ocurre con su densidad?
15. Una barra de hierro de 1 m de longitud a
4ºC se calienta a 50ºC, experimentando una dilatación lineal de 0,06 cm. ¿Cuál
es el coeficiente de dilatación lineal del hierro?.
16. Un tramo de cable de tendido eléctrico
tiene 1200 m cuando se mide 15ºC.
Calcula su longitud a 50ºC.
Dato: Coeficiente de dilatación lineal = 1,18 . 10-5 ºC-1
…./…..
17. El
foco caliente de una máquina térmica suministra 30 kcal/s, de las que 800
kcal/min son cedidas al refrigerante. Calcula:
a)
El trabajo realizado por la máquina en 1,5 h.
b)
El rendimiento de la máquina.
c)
La potencia de la máquina en kilovatios.
18. Determina
la cantidad de calor que se desprende cuando 150 g de vapor de agua a 100ºC se
condensan en agua a 100ºC.
Dato:
calor latente de vaporización del agua = 2257 kJ/kg
19. Calcula
la energía térmica que se debe suministrar a 1250 g de hielo a 0ºC para
convertirlo en agua a 60ºC.
Datos:
calor específico del agua = 4,18 . 103
J kg-1 ºC-1; calor latente de fusión del
hielo = 3,34 . 105
J/kg
20. El
foco caliente de una máquina térmica produce 1,2 . 106 cal/min y su rendimiento es
del 20%.
a)
¿Cuántos julios cede al refrigerante cada
minuto?
b)
¿Cuál es la potencia, en vatios, de la máquina?
.
