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PROBLEMAS Y CUESTIONES DE FÍSICA
TERMODINÁMICA
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| Defina, con la mayor claridad posible, la diferencia entre calor y temperatura. | |
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Q=m·ce·Dt DT=50-10=40º ce = 120/(1000·40)
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Sabiendo que el calor específico de una sustancia se define como la cantidad de calor que hay que comunicar a cada gramo para que incremente su temperatura un grado, es decir: Ce=Q/(m·DT). Calcular el calor específico de una sustancia que necesita 120 cal para cambiar su temperatura desde 10º a 50º C, siendo su masa de 1 kg. |
| 2 | [0,003 cal/g·ºC] |
| Q=m·ce·Dt | Se define la caloría como
la cantidad de calor que se ha de comunicar a un g de agua para
incrementar su temperatura en un grado. ¿Qué cantidad de calor
habría de comunicársele a 100 g de agua para cambiar su temperatura
de 0º a 20º C? ¿Y a una sustancia de igual masa y de calor específico 0,1 cal/g·ºC? |
| 3 | [2000 cal] ; [200 cal] |
| m1·ce1·(t1-t)=m2·ce2·(t-t2) | Se introducen en un termo una sustancia de masa 20 g y que se encuentra a una temperatura de 120ºC. En el recipiente se vierte 200 cm3 de agua a 50ºC. La densidad del agua es de 1 g/cm3 y la temperatura final de la mezcla es de 70ºC. ¿Qué calor específico tiene el cuerpo?. |
| 4 | [4 cal/g·ºC] |
| tiempo=m·DT/10.000 (h) | Un termo eléctrico produce 10.000 cal/hora. ¿Cuánto tiempo tardaría en calentar 100 litros de agua, 50ºC? |
| 5 | [500 horas] |
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C=ce·m Q=C·DT=m·ce·DT
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Un cuerpo de Ce=0,5
cal/(g·K) y de 1 Kg de masa se calienta desde 10º hasta 60º.
Calcular: A. La capacidad calorífica B. La cantidad de calor que recibió C. ¿Cuánto aumentaría su temperatura si le diéramos 103 cal? D. A una masa desconocida de este cuerpo se le entregó 102 cal y su temperatura aumentó en 20º. ¿Cuánto vale la masa? |
| 6 | [A: 500 cal/ºC];[B: 25.000 cal];[C: 0,206 ºC];[D: 10,2 g] |
| m1·ce1·(t1-t)=m2·ce2·(t-t2) | Si en una bañera hay 20 litros de agua a 10º y se le añade 30 litros a 60º ¿Cuál será la temperatura media de la mezcla? ¿Cuántos litros de agua a 60º habría que añadir a la de 10º para que la temperatura final de la mezcla sea de 50º. Se supone despreciable la perdida de energía en el medio. El calor específico del agua es de 1 cal/ (g·K) o 4,18 J/(g·K) |
| 7 | [A: 40 ºC];[B: 80 l] |
| ¿Qué quieren decir las
siguientes frases?: A. Calor es energía en tránsito B. La temperatura es una medida del nivel energético de las moléculas que componen el cuerpo |
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| ce agua/ce hierro | Definición de calor
específico. Si el hierro tiene un calor específico de 1,2·10-5 cal/g·ºC y el agua de 1 cal/g·ºC. ¿Con la misma cantidad de calor, cuál aumenta más su temperatura? ¿De los dos cuál necesita más calorías para elevar su temperatura, si las masas son iguales? |
| 9 | [A: El hierro, 83.333 veces más];[B: el agua ] |
| DT=Q/(m·ce) | La capacidad calorífica se
define como la cantidad de calor que ha de recibir un cuerpo para que
aumente su temperatura en un grado. El calor específico se define como la cantidad de calor que ha de recibir una unidad de masa para que aumente su temperatura en un grado. A. ¿Es cierto que Capac_calorífica = M · Calor_espec B. ¿Un cuerpo con un calor específico pequeño se calienta mucho o poco cuando recibe una cantidad de calor? C. ¿Los gases tienen un calor específico grande o pequeño? |
| 10 | [A: sí];[B: mucho];[C: grande] |
| Dl=lo·a·DT | ¿Cuántos coeficientes de
dilatación existen para los sólidos? Si un puente ferroviario tiene una longitud de 2400 m a 0ºC y es de acero ( a=12·10-6 ºC-1). Si la temperatura sube a 35ºC ¿Qué aumento de longitud experimenta el puente? |
| 11 | [1,008 m] |
| m1·ce1·(t1-t)=m2·ce2·(t-t2) | ¿Qué cantidad de agua caliente hay que añadir a una bañera de 80 l a 48ºC para que la mezcla se quede a 60ºC?. Temperatura del agua caliente 85ºC |
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| Calcular la cantidad de
calor necesaria para pasar 500 g de hielo a -10ºC hasta vapor de agua
a 100ºC?. Ce (hielo)=0,5 cal/g·ºC ; Ce (agua)=1 cal/g·ºC C. latente de fusión= 80 cal/g ; c. latente vaporización= 540 cal/g |
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| 1 Julio º 0,24 cal | Explica el fundamento de una máquina térmica y frigorífica. Explica lo que entiendes por Equivalente mecánico del calor (experiencia de Joule). |
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| Q=m·ce·DT | ¿Qué cantidad de calor
absorberá una bola de 4 g de cinc al pasar de 20ºC a 180ºC?. Si ese
calor se suministrase a una bola de plomo de 350 g ¿cuánto
aumentaría su temperatura?. CZn=0,093 cal/g·ºC y CPb=0,03 cal/g·ºC. |
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| m1·ce1·(t1-t)=m2·ce2·(t-t2) | Calcular la temperatura final de una mezcla de 20 y 60 l de agua cuyas temperaturas respectivas son: 80º y 20º C. |
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