Nombre _____________________________________________ N.L. _____ INSTITUTO ORIENTE MATERIA DE FISICA QUINTOS DE BACHILLERATO GRUPOS “D, E Y F” PROBLEMAS: CALOR Y TEMPERATURA, TRANSFERENCIA DE CALOR (PARTE #2) 1. ¿Qué cantidad de calor se debe aplicar a una barra de plata de 12 kg, para que eleve su temperatura de 22 oC a 90 oC? 13. Calcular la cantidad de calor que se requiere para cambiar 100 g de hielo a -15 oC en agua a 0 oC. 2. 600 g de fierro se encuentran a una temperatura de 20 oC. ¿Cuál será su temperatura final si le suministran 8,000 calorías? 14. Calcular la cantidad de calor que se requiere para cambiar 100 g de hielo a -10 oC en vapor a 130 oC. 3. ¿Qué cantidad de calor se necesita suministrar a 500 g de agua para que eleve su temperatura de 10 oC a 80 oC? 4. ¿Cuántas calorías se deben suministrar para que un trozo de fierro de 0.3 kg eleve su temperatura de 20 oC a 100 oC? 5. Determina el calor específico de una muestra metálica de 100 g, que requiere 868 calorías para elevar su temperatura de 50 oC a 90 oC. Identifica de qué sustancia se trata. 6. Determina la cantidad de calor que cede al medio ambiente, una barra de plata de 600 g al enfriarse de 200 oC a 50 oC. 7. ¿Qué cantidad de calor se debe aplicar a un trozo de plomo de 850 g para que eleve su temperatura de 18 oC a 120 oC? 8. La temperatura inicial de una barra de aluminio de 3 kg es de 25 oC. ¿Cuál será su temperatura final si al ser calentada recibe 12,000 calorías? 9. ¿Qué cantidad de calor necesitan 60 g de agua para que su temperatura aumente de 25 oC a 100 oC? 10. Determina las calorías que requiere una barra de cobre de 2.5 kg para que su temperatura aumente de 12 oC a 300 oC. 11. Determina el calor específico de una muestra metálica de 400 g, si al suministrarle 620 calorías aumento su temperatura de 15 oC a 65 o C. Identifica la sustancia de la que se trata. 12. 2 kg de agua se enfrían de 100 oC a 15 oC. ¿Qué cantidad de calor cedieron al medio ambiente? 15. Un trozo de fierro de 316.93 g se pone a calentar en un vaso de precipitados con agua hasta que alcanza una temperatura de 90 oC. Se introduce inmediatamente en el recipiente interior de un calorímetro de aluminio cuya masa es de 150 g que contiene 300 g de agua a 18 oC. Se agita la mezcla y la temperatura aumenta hasta 25 oC. ¿Cuál es el calor específico del fierro? 16. Se introducen 140 g de una aleación a una temperatura de 93 oC en un calorímetro de aluminio de 50 g que contiene 200 g de agua a 20 oC. Se agita la mezcla y la temperatura se estabiliza a los 24 oC. ¿Cuál es el calor específico de la aleación? 17. Determinar cuál es la temperatura final de 900 g de agua a 17 oC contenida en un calorímetro de aluminio, que tiene una masa de 300 g, después de introducir en ella un trozo de plomo de 400 g previamente calentado a 100 oC. 18. Una barra caliente de cobre cuya masa es de 1.5 kg se introduce en 4 kg de agua, elevando su temperatura de 18 oC a 28 oC. ¿Qué temperatura tiene la barra de cobre? 19. Una barra de plata de 335.2 g con una temperatura de 100 oC se introduce en un calorímetro de aluminio de 60 g de masa, que contiene 450 g de agua a 23 oC. Se agita la mezcla y la temperatura se incrementa hasta 26 o C. ¿Cuál es el calor específico de la plata? 20. En un calorímetro de aluminio de 55 g de masa, conteniendo 300 g de agua a una temperatura de 21 oC se introdujeron 160 g de una aleación a 85 oC. ¿Cuál es el calor especifico de la aleación si la temperatura del agua se incremento hasta 25 oC? 21. Un recipiente de aluminio de 150 g contiene 200 g de agua a 10 oC. Determinar la temperatura final del recipiente y del agua, si se introduce en esta un trozo de cobre de 60 g a una temperatura de 300 oC. 22. Determina la temperatura a la que se calentó una barra de fierro de 3 kg si al ser introducida en 2 kg de agua a 15 oC eleva la temperatura de esta hasta 30 oC. 23. ¿Cuánto trabajo debe hacer una persona para quemar las 750 Calorías del pastel que se comió? 24. Un calentador de inmersión pequeño trabaja con una potencia de 350 W. Estima cuánto tiempo tomara calentar una taza de sopa (250 ml de agua) de 20 oC a 50 oC 25. Un calentador de agua puede generar 7,200 Kcal./h. Cuanta agua puede calentar de 15 oC a 50 oC cada hora? 26. ¿Cuántas kilocalorías se generan cuando los frenos de un coche de 1,000 kg que va a 100 km/h se usan para detenerlo? 27. Un termómetro de vidrio de 30 g registra una temperatura de 21.6 oC antes de ser colocado en 135 ml de agua. Cuando el agua y el termómetro alcanzan el equilibrio, el termómetro registra 39.2 oC. ¿Cuál era la temperatura inicial del agua? 28. ¿Cuál será la temperatura final (de equilibrio) cuando un bloque de cobre de 270 g a 300 oC se coloca en un calorímetro de aluminio de 150 g que contiene 820 g de agua a 12.0 oC? 29. La cabeza de un martillo pesa 1.20 kg y tiene una velocidad de 8 m/s justo antes de golpear un clavo y detenerse. Estima la temperatura que alcanza el clavo de fierro de 14 g generada por 10 martillazos sucesivos. Asume que el clavo absorbe toda la energía. 30. ¿Cuánto tiempo le tomara a una cafetera de 750 W hervir 0.60 L de agua que estaba inicialmente a 8.0 oC? Asume que la parte de la cafetera que es calentada con el agua, esta hecha de 360 g de aluminio, y que no hierve nada de agua fuera de esta parte. 31. ¿Qué masa de vapor a 100 oC debe agregarse a 1.0 kg de hielo a 0 oC para obtener agua liquida a 20 oC? 32. El calor especifico del mercurio es 138 J/kg oC. Determina el calor latente de fusión del mercurio usando los siguientes datos: 1.00 kg de mercurio sólido a su punto de fusión (-39 oC) se coloca en un calorímetro de aluminio de 0.620 kg con 0.40 kg de agua a 12.80 oC y la temperatura resultante de equilibrio es de 5.06 o C. 33. Una patinadora de hielo de 54 kg que se movía inicialmente a 6.4 m/s se desliza y se detiene. Asumiendo que el hielo esta a 0 oC y que el 50% del calor generado por la fricción es absorbido por el hielo, ¿Cuánto hielo se derrite? 34. En la escena del crimen el investigador forense nota que una bala de 8.2 g de plomo fue detenida en el marco de una puerta aparentemente derretida completamente durante el impacto. Asumiendo que la bala fue disparada a temperatura ambiente (20 oC), ¿Según el forense cual fue la velocidad mínima que se imprimió a la bala en el momento del disparo?