Colección de problemas del tema 12

1. Tema 12 ACTIVIDADES
CUESTIONES Y PROBLEMAS
EFECTOS DEL CALOR
1. Un objeto de hierro de 2,5 kg se calienta desde
15 ºC hasta 80 ºC. Calcula el calor que ha
absorbido.
DATO: c = 443 J/kg·K.
Sol.: 71 987,5 J.
2. Ponemos en contacto una pieza de 1,8 kg de un
metal desconocido que está a 60 ºC con 1,5 kg
de agua a 10 ºC. Si la temperatura de equilibrio
resulta 15 ºC, calcula el calor específico del
metal.
DATO: c (agua) = 4 180 J/kg·K.
Sol.: 387,0 J/kg·K.
3. Una broca de cobalto de 50 g se enfría desde
270 ºC hasta 24 ºC. Calcula el calor cedido por
la broca.
DATO: c (cobalto) = 420 J/kg·K.
Sol.: 5 166 J.
4. Una figura de metal de 400 g que está a 180 ºC
se enfría sumergiéndola en 1 L de agua a 10 ºC.
Si la temperatura de equilibrio resulta 12 ºC,
determina el calor específico del metal.
Sol.: 124,4 J/kg·K.
5. Un calorímetro contiene 100 g de agua a 6 ºC.
Dentro de él se coloca una pieza metálica de 700
g a 95 ºC. Establecido el equilibrio, la
temperatura final es de 22 ºC. ¿Cuál es el calor
específico del metal?
Sol.: 130,9 J/kg·K.
6. Una pieza de hierro de 199 g está sumergida en
agua. El conjunto ocupa un volumen de 1 L y se
halla a 20 ºC. Halla la temperatura final del
sistema si se aportan 9 160 J con una fuente de
calor.
DATOS: d (Fe) = 7,96 g/cm3
; c (Fe) = 443
J/kg·K.
Sol.: 22,2 ºC.
7. Calcula la cantidad de calor que debe absorber una
masa de 1,5 kg de hielo que está a 0 ºC y 1 atm
para transformarse en agua líquida.
DATO: LF = 333 500 J/kg.
Sol.: 500 250 J.
8. Calcula la cantidad de calor que debemos
suministrar a una masa de 475 g de agua que está
a 100 ºC y 1 atm para transformarla totalmente en
vapor de agua.
DATO: LV = 2 257 000 J/kg.
Sol.: 1 072 075 J.
9. Sabiendo que la temperatura de ebullición del
benceno es 80,2 ºC y su calor de vaporización 396
kJ/kg, calcula el calor que tenemos que
suministrar a 150 g de benceno líquido a la
temperatura de ebullición para transformarlo
totalmente en vapor.
Sol.: 59 400 J.
10. Un bloque de hielo de 1 kg de masa que está
inicialmente a -10 ºC se pone en contacto con un
foco calorífico. Después de cierto tiempo, se
observa que se ha transformado totalmente en
agua líquida a 20 ºC. Calcula el calor total
absorbido en el proceso.
DATOS: LF = 333 500 J/kg; c (hielo) = 2 090
J/kg·K; c (agua) = 4 180 J/kg·K.
Sol.: 438 000 J.
11. A una masa de 5 kg de hielo que está a 0 ºC se le
comunica calor hasta que se transforma totalmente
en agua líquida a 12 ºC. Calcula el calor total
absorbido en el proceso.
DATOS: c (agua) = 4 180 J/kg·K; LF = 333,5
kJ/kg; c (hielo) = 2 090 J/kg·K.
Sol.: 1 918 300 J.