CALOR PROBLEMAS CON RESPUESTAS ~ FISICA PROBLEMAS RESUELTOS

Un cuerpo tiene una capacidad calorífica de 6 cal/°C y su masa es 300 g. Si su temperatura pasa de 16 °C a 26 °C, ¿qué cantidad de calor habrá absorbido?

A) 50 cal B) 60 cal C) 70 cal

D) 120 cal E) 80 cal

02. Si la cantidad de calor necesario para aumentar en 100 °C la temperatura de 10 kg de un metal es 100 kcal, ¿qué porcentaje de calor se disipa al medio exterior? (Ce = 0,085 cal/g°C)

A) 5% B) 10% C) 15%

D) 20% E) 25%

03. En un recipiente vaciamos 200 g de agua a 20 °C, 40 g de agua a 40 °C y 60 g de agua a 80 °C. Calcular la temperatura de equilibrio

A) 34,66 °C B) 35 °C C) 38 °C

D) 50 °C E) 70 °C

04. En un calorímetro de equivalente en agua igual a 20 g, se tiene 280 g de agua a la temperatura de 15 °C. Si se introduce un bloque metálico de 400 g a 100 °C se logra una temperatura de equilibrio de 25 °C. Hallar el Ce del metal en cal/g°C

A) 0,9 B) 0,8 C) 0,6

D) 1,2 E) 0,1

05. Se tiene en un recipiente 100 g de agua a la temperatura de 20 °C. Si se introduce un trozo de metal de 400 g y a la temperatura de 100 °C, determinar la temperatura final de equilibrio, si el calor específico del metal es 0,11 cal/g °C

A) 20 °C B) 32,2 °C C) 12,6 °C

D) 44,4 °C E) 52,2 °C

06. Se mezclan masas iguales de tres líquidos A, B y C cuyas temperaturas son de 20; 40 y 60 °C respectivamente. Si:

Ce(A) =func { 1 over 5}Ce(B) =func { 1 over 4}Ce(C), hallar la temperatura final de la mezcla

A) 40 °C B) 46 °C C) 20 °C

D) 23 °C E) 57 °C

07. Se tiene 30 g de agua a 60 °C. Determinar la cantidad de calor que se requiere para tener 30 g de vapor de agua a 120 °C

A) 15,2 kcal B) 17,7 kcal C) 18,6 kcal

D) 19,0 kcal E) 20,0 kcal

08. Se tiene 360 g de agua a 20 °C. ¿Qué cantidad de calor se debe extraer para convertirla en hielo a 0 °C?

A) 6 kcal B) 12 kcal C) 18 kcal

D) 24 kcal E) 36 kcal

09. Si mezclamos 20 g de hielo a -60 °C con “M” gramos de vapor de agua a 100 °C se obtiene una temperatura de equilibrio de 40 °C. Entonces el valor de “M” es :

A) 12 B) 5 C) 8

D) 15 E) 10

10. En un calorímetro de equivalente en agua igual a 20 g, se tiene 180 g de agua en equilibrio térmico con 100 g de hielo. Si se inyecta 20 g de vapor de agua a 100 °C, ¿cuál es la temperatura de equilibrio?

A) 10 °C B) 0 °C C) 20 °C

D) 15 °C E) 23 °C

11. El gráfico representa la temperatura “T” en función del calor absorbido por 20 gramos de cierto líquido. ¿Cuánto vale el calor latente de evaporación del líquido si : Tgθ = 10-1?

A) 150 cal/g B) 200 cal/g C) 250 cal/g

D) 300 cal/g E) 350 cal/g

12. Una muestra de mineral de 10 g de masa recibe calor de modo que su temperatura tiene un comportamiento como el mostrado en la figura. Determinar los calores latentes específicos de fusión y vaporización en cal/g

A) 3 y 8 B) 10 y 15 C) 8 y 15

D) 6 y 15 E) 7 y 10

13. Una bala de plomo de masa 5 g se mueve con una energía cinética de 12,6 J, choca contra un blanco y queda en reposo. ¿Cuál es el incremento en la temperatura de la bala si no hay flujo de calor hacia el medio ambiente?

(CePb = 0,03 cal/g°C)

A) 40,2 °C B) 20,1 °C C) 30,6 °C

D) 50 °C E) 15,3 °C

14. Un clavo de hierro de 20 g y calor específico 481 J/kg°C está siendo golpeado por un martillo de 2 kg de masa. La velocidad de impacto del martillo essqrt 13 m/s. Si la mitad de la energía cinética es convertida en energía térmica del clavo, ¿cuántas veces hay que golpear el clavo para elevar su temperatura en 25 °C?

A) 17 golpes B) 20 golpes

C) 27 golpes

D) 30 golpes E) 37 golpes

15. En un calorímetro de equivalente en agua 20 g, se tiene 180 g de agua a 15 °C, un bloque metálico de 500 g y Ce=0,03 cal/g°C ingresa a 80 °C en el calorímetro. ¿Cuál será la temperatura de equilibrio?

A) 23,5 °C B) 30,5 °C C) 19,5 °C

D) 47,5 °C E) 42,3 °C

16. En un calorímetro de 500 g y calor específico 0,03 cal/g°C se tiene 50 g de hielo a -10 °C, se vierte en el calorímetro 70 g de agua a 40 °C. Encuentre usted las condiciones finales del sistema

A) Agua 100 g; hielo 20 g a 0 °C

B) Agua 80 g; hielo 40 g a 0 °C

C) Agua 45 g; hielo 75 g a 0 °C

D) Agua 120 g; a 2 °C

E) Agua 120 g; a 23 °C

17. Se mezclan igual cantidad de masa de hielo a 0 °C y vapor de agua a 100 °C, en un recipiente de capacidad calorífica despreciable. ¿Cuál es la temperatura final de equilibrio?

A) -10 °C

B) 0 °C

C) 15 °C

D) 100 °C

E) 141 °C

18. Se tiene en un recipiente 100 g de agua a la temperatura de 20°C. Si se introduce un trozo de metal de 400 g y a la temperatura de 100 °C, determinar la temperatura final de equilibrio, si el calor específico del metal es 0,11 cal/g°C

A) 20 °C

B) 32,2 °C

C) 12,6 °C

D) 44,4 °C

E) 52,2 °C

19. En un calorímetro de capacidad calorífica despreciable se tiene 45 g de hielo a -24 °C. Si se hace ingresar 26 g de vapor de agua a 100 °C, hallar la temperatura final de equilibrio

A) 100 °C B) 0 °C C) 36 °C

D) 56 °C E) 13 °C

20. Si en un calorímetro ideal, se introducen hielo a -10 °C con agua líquida a 85 °C en iguales cantidades, entonces podemos afirmar que en el equilibrio habrá:

A) Agua líquida a temperatura sobre 0 °C

B) Hielo a temperatura bajo 0 °C

C) Solamente hielo a 0 °C

D) Solamente agua líquida a 0 °C

E) Agua y hielo a 0 °C TAREA

21 Calcular la temperatura de equilibrio al mezclar 40 g de agua a 10 °C con 60 g de agua a 30 °C y con 120 g de agua a 60 °C

A) 36,65 °C B) 59,14 °C C) 42,72 °C

D) 53,5 °C E) 24 °C

22. En un recipiente de capacidad calorífica despreciable se tiene “X” gramos de hielo a 0 °C, en contacto con “Y” gramos de vapor de agua a 100 °C. Determinar la relación entre X e Y, para lograr que todo el contenido logre su equilibrio térmico, obteniendo sólo líquido a 100 °C

(LF = 80 cal/g; LV = 540 cal/g)

A) X = 3Y B) Y = 3X C) X = Y

D) X = 4Y E) Y = 4X

23. Una masa “m” de cierto metal experimenta una variación de temperatura de acuerdo a la siguiente gráfica al entregarle calor. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es(son) verdadera(s) si la presión es constante?

I. En el tramo BC existe un cambio de fase

II. El calor especifico de la sustancia líquida es (Q3 + Q1) / m(T2 - T1)

III. El calor latente de fusión del material es (Q2-Q1) /m

A) Sólo I

B) I y II

C) I y III

D) II y III

E) Sólo II

24. En un recipiente se tiene agua a 0 °C. Si se introduce 800 g de hielo a -10 °C, ¿qué cantidad de agua se solidificará?

A) 20 g B) 30 g C) 40 g

D) 50 g E) 80 g

25. Un bloque de plata (Ce = 0,06 cal/g °C) de 200 g de masa se encuentra a 21 °C. ¿Qué cantidad de calor debe suministrársele para derretirlo, si la temperatura de fusión es 961 °C y su calor latente de fusión es 21 cal/g?

A) 10 000 cal B) 14 400 cal

C) 15 000 cal

D) 15 480 cal E) 16 724 cal

26. Un proyectil de 50 g que se desplaza a 200 m/s, se incrusta sobre un bloque de hielo que se encuentra a 0 °C. Suponiendo que el 50% de la energía cinética se convierte en calor que es absorbido por el hielo, hallar la masa de hielo que se derrite

A) 2,5 g B) 2 g C) 1,5 g

D) 1 g E) 0,5 g

27. En un calorímetro de equivalente en agua igual a 10 g contiene 150 g de agua a 0 °C. Se introduce un bloque metálico de 200 g a 200 °C. Hallar la temperatura de equilibrio.

func {{C e sub { metal}} =~ 0,02~ cal/g°C}

A) 2 °C

B) 2,01 °C

C) 3 °C

D) 4,87 °C

E) 5 °C

28. En un calorímetro de calor específico despreciable se tienen 1 000 g de agua a cierta temperatura. Si un cuerpo metálico se introduce a 65 °C, entonces la temperatura de equilibrio es de 50 °C, pero si el cuerpo metálico se introduce a 30 °C, entonces la temperatura de equilibrio es 25 °C. Determine la temperatura inicial del agua.

A) 5 °C B) 7,5 °C C) 10 °C

D) 12,5 °C E) 15 °C

29. Desde una altura de 58,8 m, se deja en libertad una esfera de 10 kg, la cual desciende, impacta en el piso y luego sólo se eleva hasta una altura de 49 m. Determine cuánto de hielo a 0 °C se puede fundir debido al calor que se disipa en el impacto (Considerar: 1 joule = 0,24 cal y g = 9,8 m/s2)

A) 1,88 g B) 2,88 g C) 3,88 g

D) 4,88 g E) 5,88 g

30. En un calorímetro de capacidad calorífica despreciable se tiene 45 g de hielo a -24 °C.

Si se hace ingresar 26 g de vapor de agua a 100 °C, hallar la temperatura final de equilibrio

A) 100 °C

B) 0 °C

C) 36 °C

D) 56 °C

E) 13 °C