Este documento trata sobre calorimetría y los diferentes mecanismos de transferencia de calor. Explica que la calorimetría estudia la transferencia de calor entre cuerpos y define calor como la forma de energía que se transfiere entre cuerpos de diferentes temperaturas. Luego describe los tres mecanismos principales de transferencia de calor: conducción, convección y radiación, y provee ejemplos de cada uno. Finalmente, presenta algunos problemas de calorimetría resueltos como ejemplos.

1. CALORIMETRIA
Mg. Jaime Mayhuay Castro

2. Calorimetría
Parte de la física que se encarga del
estudio de la trasferencia de calor entre
los cuerpos.

3. Calor
El calor está definido como la forma de
energía que se transfiere entre diferentes
cuerpos, el calor significa simplemente
transferencia de energía.
El calor siempre va desde el cuerpo de mayor
temperatura hacia el cuerpo de menor
temperatura, hasta que ambos cuerpos se
encuentren en equilibrio térmico (ejemplo: una
jarra de agua helada dejada en una habitación
se entibia).

4. TRANSFERENCIA DE CALOR
El calor puede ser transferida por diferentes mecanismos de transferencia, estos
son la radiación, la conducción y la convención, aunque en la mayoría de los
procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado.

5. Conducción
Es la principal forma de
transferencia de calor en los
materiales solidos.
La rapidez con que se
produce depende de las
características internas.
Hay los malos y los buenos
conductores de calor.

6. convención
En los líquidos y los gases, la
principal
forma
de
transmisión del calor es la
convección.
el
material
caliente se desplaza, hacia
arriba.

7. Radiación
En ausencia de un medio,
existe una transferencia de
calor por radiación entre dos
superficies
a
diferentes
temperaturas, debido a que
todas las superficies con
temperatura emiten energía en
forma
de
ondas
electromagnéticas

8. CALOR
• UNIDADES DE CALOR
• A. Caloría (cal)
Representa la cantidad de calor que se debe
suministra a 1 gramo de agua para elevar su
temperatura en 1°C .
• Kilocaloría = 1000cal.

9. CALOR SENSIBLE
• Si damos o quitamos calor a un cuerpo éste
logra variar su temperatura. Se dice que ha
sido afectado por un calor sensible.
• Sólo produce cambios en la temperatura de
los cuerpos, y no un cambio de estado; valor
viene dado por:

10. UNIDADES
Q= Calor ( cal)
Ce= calor especifico cal / gr x °c
Δt = Variación de temperatura (°c)
m = masa ( gr )
Calor específico del agua = 1 cal/g·ºc
Calor específico del hielo = 0,5 cal/g·ºC

11. CALOR LATENTE
• Es la que se produce o necesita para
cambio de estado.
DE SOLIDO A LIQUIDO O VICEVERSA
Q = M x CL
Calor latente de solidificación del agua =
80 cal/g
DE LIQUIDO A GAS O VICEVERZA
Q = M x CL
Calor latente de vaporización del agua =
540 cal/g
un

12. PROBLEMA N°01
• Hallar la cantidad de calor necesario para
llevar agua a 17 °C a 68°C, si la masa de agua
es 230 gr.
RESPUESTA :11730 Cal.
• SOLUCION:
Q= M x Cex Δ°t
Q= ¿?
M= 230 gr
Ce= 1 cal /gr°C
Δ°t= 68°C-17°C = 51°C
Q= 230 gr x 1 cal /gr °C x 51°C
Q= 11730 Cal.

13. PROBLEMA 1
• Se tienen 1000 gramos de agua a 90 grados
centígrados y se combinan con 1500 gramos
de agua a 60 grados centígrados. Calcula la
temperatura final.
Temperatura de equilibrio : x ( debe
ser mayor de 60°C pero menor de
90°C)
M1= 1000 gr
M2= 1500 gr
Ce = 1 cal/gr°C
Ce = 1 cal/gr°C
Δ°t = 90°C-x
Δ°t = x - 60°C
Q perdido = Q ganado
1000 x 1 x (90-x) = 1500x 1x1(x-60)
Resolviendo
x= 72°C

14. PROBLEMA 2
• Se mezclan 100 g de agua a 10 ºC con 300 g de
agua a 40 ºC. ¿Cuál será la temperatura final
de la mezcla? Respuesta 32,5 °C
Temperatura de equilibrio : x ( debe
ser mayor de 10°C pero menor de
40°C)
M1= 100 gr
M2= 300 gr
Ce = 1 cal/gr°C
Ce = 1 cal/gr°C
Δ°t = x - 10°C
Δ°t = 40 °C - x
Q perdido = Q ganado
100 x 1 x (x- 10) = 300x 1x1(40- x)
Resolviendo
x= 32,5 °C

15. PROBLEMA 3
• ¿Cuántas calorías son necesarias para
convertir 15 g de hielo a 0 ºC en vapor de
agua a 100 ºC?
RESPUESTA : 10800 CALORIAS
A) Hielo a 0°C a Agua 0°C cambio de estado
B) De 0°C Agua a 100°C Agua Calor sensible
C) Agua a 100°C a 100°C Vapor de agua cambio de estado.
A) Cambio de estado
Q= M.CL
Q=15 gr x 80 cal/gr
Q= 1200 Cal
B) Calor sensible
Q= MxCex Δ°t
Q= 5x 1 x 100= 1500 Cal
TOTAL = 1200 + 1500 +8100 = 10800 CAL
C) Cambio de estado
Q= M.CL
Q=15 gr x 540 cal/gr
Q= 8100 Cal

16. PROBLEMA 4
• Cuantas calorías se necesita para elevar la
temperatura de 8°C hasta 80 °C, si la masa es
de medio kilogramo. RESPUESTA: 36000 cal
Q= M x Cex °t
Q= ¿?
M= 500 gr
Ce= 1 cal /gr°C
Δ°t= 80°C- 8°C = 72°C
Q= 500 gr x 1 cal /gr °C x 72°C
Q= 36000 Cal.

17. PROBLEMA 5
• Se mezclan 360 gr de agua a 70 °C con 1 kg de
agua a 25 °C. Hallar la temperatura de
equilibrio.
RESPUESTA : 36 °C
Temperatura de equilibrio : x ( debe
ser mayor de 25°C pero menor de
70°C)
M1= 360 gr
M2= 1000 gr
Ce = 1 cal/gr.°C
Ce = 1 cal/gr.°C
Δ°t = 70 - x
Δ°t = x – 25°C
Q perdido = Q ganado
360 x 1 x (70 - x) = 1000x 1x1(x - 25)
Resolviendo
x= 36,0 °C

18. PROBLEMA 6
• Hallar la cantidad de calor que se necesita
para llevar 460 gr de hielo a -16 °C hasta 85 °C
agua.
RESPUESTA: 79 580 Cal
A) Hielo a -16°C a Agua 0°C cambio de estado
B) De 0°C Agua a 0° Agua Calor sensible
C) Agua a 0°C a 85°C agua
A) Calor sensible
Q= MxCex Δ°t
Q= 460 x 0,5 x16°C
Q= 3680 Cal
B) Cambio de estado
Q= M.CL
Q=460 gr x 80 cal/gr
Q= 36800 Cal
TOTAL = 3680 + 36800 +39100 = 79580 Cal
A) Calor sensible
Q= MxCex Δ°t
Q= 460 x 1 x 85°C
Q= 39100 Cal

19. GRACIAS