1. Calcula la cantidad de calor absorbida por 600 gramos de plomo que está a 25 oC para fundirse totalmente.
2. De una nevera industrial se sacan 300 gramos de oxígeno a -150 oC. Calcula el calor necesario para alcanzar el punto de ebullición (Ce oxigeno = 3,85x106 cal/gr oC).
3. Calcula la cantidad de calor necesario para que un litro de alcohol etílico a 20 oC pueda ser convertido en vapor.
4. Un cubo de hielo de masa 30 gramos se saca del congelador de un refrigerador a una temperatura de -20 oC.
a. ¿Cuánto calor es necesario para fundir el cubo de hielo?
b. Una vez fundido, ¿Cuánto calor se debe suministrar para alcanzar el punto de ebullición?
5. Se colocan 240 gramos (gr) de agua a 22 oC en un congelador y se obtienen cubitos de hielo a -28 oC. ¿Qué cantidad de calor cedió el agua?
6. Calcula la cantidad de calor que consumen 2 litros de agua que se encuentran a 100 oC para transformarse en gas. El calor de vaporización el agua es de 540 cal/gr.
7. ¿Qué cantidad de calor se debe agregar a un bloque de hielo para fundirlo, si este tiene un volumen 10 m3 y su temperatura es de -20 oC?
8. Para congelar el agua que ocupa un volumen de 20 m3 y posee una temperatura de 10 oC. ¿Cuánto calor se debe eliminar?
9. Para cambiar 60 gramos y hielo que se encuentra a una temperatura de 0 oC en agua a la misma temperatura ¿Qué cantidad de calor se necesita?
10. ¿Cuántos gramos de hielo se pueden fundir con 53 kilocalorías (Kcal) si se sabe que el hielo está a una temperatura de 0 oC y el calor de fusión es de 80 cal/gr?
Respuestas
1. Qf =?
m = 600 g
To= 25ºC
CfPb =5.74 cal/g
Qf = m* Cf= 600 g * 5.74 cal/g
Qf = 3444 cal
2. m = 300 g O2
To = -150ºC
Q =?
Tf = -183º C punto de ebullición
Ce O= 3.85*10^6 cal/gºC
Fórmula de calor Q :
Q = m* Ce* ( Tf -To)
Q = 300 g * 3.85*10^6 cal/gºC* ( -183ºC - ( -150ºC ))
Q = -3.8115*10^10 cal
3. Qv =?
V = 1 L alcohol etílico= 1*10^-3 m3
D = m/V ⇒ m = D*V =789 Kg/m3 *1*10^-3 m3 = 0.789 Kg = 789 g
d= 789 Kg/m3
To = 20ºC
Cv = 0.204 cal/g
Qv = m *Cv
Qv = 789 g * 0.204 cal/g
Qv = 160.95 cal
4. m = 30 g
To = -20 ºC
a) Qf=?
b) Q =? Tf = 100ºC
Cf hielo =0.08 cal/g
a) Qf = m*Cf = 30 g * 0.08 cal/g
Qf = 2.4 cal
b) Q = m*Ce* ( Tf -To )
Q = 30 g * 0.5cal/gºC* ( 0ºC -(-20ºC)) + 30 g * 0.5 cal/gºC* ( 100C -20ºC )
Q = 300 cal + 1200 cal = 1500 cal
5. m = 240 g agua
Ce = 1 cal /gºC
To= 22 ºC
Tf = -28ºC
Q=?
Q = m* Ce*( Tf -To )
Q = 240 g * 1 cal/gºC * ( -28ºC - 22ºC )
Q = -12000 cal .
6. Q =?
V = 2 L agua ⇒ m = 2 Kg = 2000 g ; d agua = 1 g/ml
To= 100ºC
Cv agua = 540 cal/g
Qv = m*Cv = 2000 g * 540 cal /g
Qv = 1080000 cal
7.
To = -20 ºC
V= 10 m3 hielo ⇒ 916.8 Kg/m3* 10 m3 = 9168 Kg = 9168000 g
Cf hielo =0.08 cal/g
Qf = m*Cf = 9168000 g * 0.08 cal/g
Qf = 733440 cal
8 . V = 20 m3 * 1000 L/1 m3 = 20000 L agua = 20000 Kg = 2*10^7 g
To = 10ºC
Tf = 0ºC
Q=?
Q = m* Ce* ( Tf -To)
Q = 2*10^7 g * 1 cal/gºC * ( 0ºC - 10ºC )
Q = -2*10^8 cal
9. Qf =?
mhielo = 60 g
To =0ºC
Qf = m* cf hielo = 60 g * 0.08 cal /g
Qf = 4.8 calorías .
10. m = ?
Qf = 53 Kcal = 53000 cal
To = 0ºC cal/g
Cf = 80 cal/g
Qf = m*Cf se despeja la masa m :
m = Qf/Cf = 53000 cal / 80 cal /g
m = 662.5 g