folltep dil calorim

BRYCE TERMOMETRIA DILATACION CALORIMETRIA

GRUPO BRYCE BRYCE CAMANA

TEMPERATURA

RELACIÓN ENTRE LAS ESCALAS

CERO ABSOLUTO : es la mínima temperatura que existe

teóricamente aunque en la practica esto no existe, se dice

también es la temperatura al cual las moléculas dejan de vi-

brar

FORMULA PARA CONVERSIONES DE TEMPERATURA

= = =

K = C + 273 R = F + 460

FORMULA PARA VARIACIONES DE TEMPERATURA

= = =

K = C R = F

PROBLEMAS

1. ¿ A cuántos grados kelvin equivale

una variación de 20 grados centí-

grados?

a. 10º K b. 20º K c. 30º K

d. 40º K e. 50º K

2. ¿A qué temperatura en grados cen-

tígrados equivale el cero absoluto?

a. –537º K b. -235º C c. -273º C

d. -527º K e. -253º C

3. Te pido que encuentres a cuantos

ºF equivale un incremento igual a

20ºC

a. 45ºF b. 74ºF c. 43ºF

d. 18ºF e. 20ºF

4. Si un cuerpo presenta una tempera-

tura de 40ºC.¿Cuál será la lectura

de ésta en la escala Fahrenheit?

a. 40ºF b. 72ºF c. 104º F

d. 12ºF e. 43ºF

5. ¿A cuántos grados kelvin equivale

una variación de 90º Fahrenheit?

a. 10º K b. 20º K c. 30º K

Es una magnitud física que mide el grado de agitación de las moléculas de un cuerpo.Si agitación entonces T

FREDDY NOLASCO

TEORIA PROBLEMAS RESUELTOS Y PROPUESTOS

GRUPO BRYCE

d. 40º K e. 50º K

6. ¿Qué temperatura en ºC es la que corresponde a 200

K?

a. 200ºC b.30ºC c. 73º C

d. 800ºC e. 45ºC

7. Un cuerpo se encuentra a 20º C y experimenta un au-

mento de 50 K. Si luego la temperatura disminuye en

36º F. ¿Cuál es la temperatura final del cuerpo en ºC?

a. 10º C b. 20º C c. 30º C

d. 40º C e. 50º C

8. La temperatura de un cuerpo disminuye en 54ºF y a

continuación aumenta en 60º C . Si la temperatura fi-

nal del cuerpo fue 300 K. ¿Cuál fue su temperatura ini-

cial en ºC ?

a. -1º C b. -2º C c. -3º C

d. -4º C e. -5º C

9. Se tiene un termómetro en ºC mal

calibrado, en donde las temperatu-

ras de fusión es 5º C . Cuando este

termómetro marque 25º C ¿Cuál es

la temperatura verdadera en ºF?

a. 68º F b. 25ºF c. 89ºF

d. 12ºF e. 23ºF

10. Se ha construido una escala absoluta (A) donde el

agua se solidifica a la temperatura de 210ºA. ¿Cuál es

la temperatura en ºC cuando en esta escala la marca

sea 280ºA?

a. 10ºC b. 20ºC c. 30ºC

d. 40ºC e. 91º C

11. ¿Para qué temperatura en ºC cumplirá la siguiente re-

lación: K+2F=2R-9C?

a. 64.7 b. 32.8 c. 25.9

d. 28.4 e. 23.6

12. ¿A cuántos grados kelvin equivale una variación de

180º Fahrenheit ?

a)10º b)30º c)50º d)80º

13. ¿A cuantos grados kelvin equivale una variación de

30ºC?

a)20º b)45º c)30º d)10º e)213

14. Si un cuerpo presenta una temperatura de 40ºC

¿Cuál será la lectura de esta escala en la escala

Fahrenheit ?

a)51º b)45º c)104º d)50º e)18º

15. Se tiene un cuerpo a una temperatura de 10º C si es

calentado en 40ºK y luego disminuido en 9ºR para

posteriormente calentarlo en 27ºF ¿Cuál es la tem-

peratura del cuerpo después de todo este proceso ?

a)273º b)0º c)32º d)180º e)60

16. Se tiene un cuerpo a una temperatura de 35º C si es

calentado en 20ºK y luego disminuido en 27ºR para

posteriormente disminuirlo en 18ºF ¿Cuál es la tem-

peratura del cuerpo después de todo este proceso ?

a)273º b)0º c)30º d)180º e)5º

17. convertir 32º F a ºC

a)0ºC b)10ºC c)15ºC

d)20ºC e)25ºC

18. Convertir 278º K a ºF

a)411ºF b) 14ºF c)41ºF

d)114ºF e)20ºF

DILATACIÓN LINEAL

ΔL = L0 · · ΔTLF = L0 · ( 1 + · ΔT)

L0

LF

ΔLT0

TF



Donde:

LF: Longitud final

L0: Longitud inicial

: Coeficiente de dilatación lineal o coeficiente promedio de

expansión lineal (ºC–1)

PROBLEMAS

1. Se tiene un alambre dé cobre de 100m de longitud a 0

°C ¿Qué longitud poseerá a 100 °C?

(Cu= 16·10–6°C–1)

A)100,18 m D) 100,16 m

B)100,22 m E) 100,25 m

C)100,32 m

2. Una varilla de 3 m se alarga 3 mm al elevar su tempe-

ratura en 100ºC. Hallar su coeficiente de dilatación li-

neal.

A)10–5 ºC–1 D) 10–6 ºC–1

B)2·10–6 ºC–1 E) 2·10–5 ºC–1

C)3·10–5 ºC–1

3. Cuanto medirá, a 40ºC, un alambre de cobre

(=17·10–6/ºC) que a 0ºC mide 3000m

A)3004,2 m D) 3002,04m

B)2002,02 m E) 1002,02 m

C)3002,4 m

4. En la figura ¿En cuántos °C se debe incrementar la

temperatura de las barras para que sus extremos se

junten?

A = 1,5·10–3 °C–1 y B=10–3 °C–1

A)40 °C B) 30 °C C) 20 °C

D)50 °C E) 100 °C

5. Se muestra una barra AB de 8m y una cuerda BC de

9,9m cuando el ángulo mide 10º. Hallar la variación

de temperatura de tal manera que el ángulo “” dis-

minuya a 0º, considerando que la barra y la pared

tienen deformación despreciable.(αCUERDA=10–5 ºC–1)

A)1010,1ºC

B)101,1ºC

C)110,1ºC

D)100,1ºC

E)10100,1ºC

6. Se midieron 500m de alambre de aluminio y la mis-

ma longitud de alambre de acero a 0ºC. ¿Cuál será

la diferencia entre las longitudes de los alambres a

100ºC? (αALUMINIO=2,3·10–5 ºC–1; αACERO=1,2·10–5 ºC–

1)

A)0,12m B) 1,1m C)0,55m

D) 0,225m E) NA.

7. Una varilla “A” (A=10–5 /ºC) a 40ºC tiene igual longi-

tud que otra varilla “B” (B=2·10–5 /ºC) cuya tempera-

tura es de 30ºC. ¿ a que temperatura común las vari-

llas tendrán igual longitud?

A)10ºC B) 20ºC C) 30ºC

D) 0ºC E) 50ºC

8. Una vara métrica de aluminio mide correctamente

(calibrada) a 5ºC y con ella se mide una cierta longi-

tud a 35ºC, resultando un valor de 100,00 cm. Halla

el error cometido en la medición debido a la dilata-

ción. ALUMINIO=22·10–6 ºC–1.

A)0,05 cm B) 0,066 cm C) 0,04 cm

ΔT = TF–T0

ΔL = LF–L0

60cm 30cm6cm

A B

6m

B

A

C

FREDDY NOLASCO


GRUPO BRYCE

D) 0,025 cm E) NA

9. Una regla de aluminio es exacta a 20°C. Si hacemos

una medida con ella a 70°C y obtenemos 100 cm,

¿Cuál es el error cometido?. AL=23·10–6 ºC–1

A)0,0023 cm D) 0,0045cm

B)0,0087cm E) 0,115 cm

C)0,004 4 cm

10. De la grafica mostrada determine el valor del “α”

A)7,5·10–3 ºC–1

B)75·10–3 ºC–1

C)0,75·10–3 ºC–1

D)1,25·10–3 ºC–1

E)NA.

11. Dos barras metálicas yuxtapuestas y soldadas por

uno de sus extremos tienen la misma diferencia de

longitud a cualquier temperatura. Se sabe que

α1=1,5·10–5 ºC–1 y L1/L2=4. Hallar α2,

A)3·10–5 ºC–1. D) 6·10–5 ºC–1.

B)12·10–5 ºC–1. E) 8·10–5 ºC–1.

C)2·10–5 ºC–1.

12. Las rectas paralelas mostradas en el gráfico represen-

tan las dilataciones de dos barras A y B. Si αA=12·10–5

ºC–1, hallar αB.

A)6·10–5 ºC–1.

B)12·10–5 ºC–1.

C)18·10–5 ºC–1.

D)3,6·10–5 ºC–1.

E)36·10–5 ºC–1.

13. La gráfica muestra la longitud de dos varillas en fun-

ción de la variación de la temperatura. Si sus longitu-

des iniciales están en la relación de 3 es a 2, y sus co-

eficientes de dilatación son 1=1,2·10–6 ºC-1 y 2=

1,8·10–6 ºC-1. Hallar la relación “sen/sen”.

A)2/2

B)1/2

C)1/4

D)1

E)3/2

14. Una varilla metálica de 50 cm de longitud se ha for-

mado con dos trozos de metales cuyos coeficientes

de dilatación lineal son 1,5·10–5 ºC–1 y 9·10–6 ºC–1, si

la varilla se calienta en 100ºC, se observa que se di-

lata 0,063 cm. ¿Cuál es la longitud de cada trozo

participante?

A)10; 40cm D) 25; 25cm

B)50; 45,5cm E) 20; 30cm

C)200; –150cm

DILATACIÓN SUPERFICIAL

DONDE:

: Coeficiente de dilatación

superficial (ºC–1)

ΔA: AF – Ao

AF : Superficie final

A0: Superficie inicial

ΔT: TF –T0

DILATACIÓN VOLUMÉTRICA

T(ºC)

(1)

L1

L2

(2)

L(m)

Φ

θ

T

(A)

3L0

L0

(B)

L

T[ºC]

100

(A)

L[m]

37º

T(ºC)

(1)

L1

L2

(2)

L(m)

Φ

θ

2 =

ΔA = A0 · · ΔT

AF =A0 · ( 1 + · ΔT)

ΔV = V0 · · ΔTVF = V0 · ( 1 + · ΔT)

3 = γ



DONDE:

γ: Coeficiente de dilatación

Volumétrica ( ºC–1)

ΔV: VF – Vo

VF : Volumen final

V0: Volumen inicial

ΔT: TF – T0

PROBLEMAS

15. Suponga que el área de una lámina de aluminio, a

40ºC, es de 100 cm2 . Halle la nueva área a 140ºC.

Para el aluminio = 2,4·10–5 /ºC–1

A)100,24 cm2 D) 100,2 cm2

B)102 cm2 E) 100,48 cm2

C)101,6 cm2

16. ¿En cuantos m2 se dilatará una plancha de aluminio

de 1/4 m2, cuando la temperatura se incrementa en

50ºC? αALUMINIO=2,4·10–5 ºC–1

A)6·10–4 m2. D) 8·10–3 m2.

B)8·10–4 m2. E) 60·10–4 m2.

C)6·10–3 m2.

17. Una placa de metal tiene las dimensiones de 10 x 10

m cuando su temperatura es de 10 °C. Se observa

que cada lado se incrementa en 20 mm cuando se ca-

lienta hasta 110 °C. ¿Cuál es su coeficiente de dilata-

ción superficial?

A)3·10–6 °C-1 D)4·10–6 °C–1

B)5·10-6 °C–1 E) 2·10–6 °C–1

C)4·10–5 °C–1

18. Una lámina metálica (α=2·10–5 ºC–1) experimenta un

incremento de 0,8cm2 en su superficie cuando su tem-

peratura pasa de 0ºC hasta 400ºC. Se desea calcular

el área de su superficie a 400ºC.

A)500cm2. D) 508cm2.

B)5,08cm2. E)NA

C)50,8cm2.

19. Una varilla de metal de coeficiente =10–5 °C–1

experimenta una elevación de temperatura de 50..°C

¿En qué porcentaje incrementó su sección recta?

A)0,1 % B) 0,3 % C) 0,4 %

D). 0,5 % E). 0,6 %

20. Al calentar una placa de metal se observó que su

superficie se incrementó en 0,6%. ¿En qué porcenta-

je se dilató su perímetro?.

A)0,1% B) 0,3% C) 0,2%

D) 0,5% E) 0,9%

21. ¿Cuál es el aumento en tanto por ciento de la super-

ficie de una barra cilíndrica metálica entre 0°C y

100°C, siendo el coeficiente de dilatación lineal del

metal igual a: 9·10–6 (°C)–1?

A)0,15% B) 0,18% C) 0,21%

D)0,09% E) 0,12%

22. Se tienen dos placas metálicas A y B, que tienen la

misma superficie a 40ºC y 20ºC respectivamente.

Determinar la temperatura común para la cual ambas

placas tendrán la misma superficie.

αA=1,2·10–5 ºC–1 αB=2·10–5 ºC–1

A)10ºC B) –10ºC C) 20ºC

D)–20ºC E) –15ºC

23. Un líquido presenta un volumen de 1 000 cm3 cuan-

do su temperatura es 0 °C ¿Qué incremento de volu-

men poseerá cuando su temperatura sea de 200 °C?

(LIQUIDO=7·10–5 °C–1)

A)14 cm3 B) 18 cm3 C) 20cm3

D). 42 cm3 E) 50 cm3

FREDDY NOLASCO


GRUPO BRYCE

24. A 20ºC el volumen de una lata de cobre (= 1,7·10–5/

ºC) es de 1 litro. ¿Cuál es su volumen aproximada-

mente a 120ºC?.

A)1,0037 dm3 D)1,0051 dm3

B)1,045 dm3 E) 1,0046dm3

C)1,0053 dm3

25. Un cubo de latón de arista 10 cm se dilata 6 cm3

¿Cuál es el aumento de temperatura? (LATóN = 20·10–6

°C–1)

A) 200 ºC B) 100ºC C) 2100 ºC

D) 500 °C E) 800 °C

26. Un matráz de vidrio (v = 9,2·10–4 °C–1) con un volu-

men de 1 litro se llena totalmente de mercurio (Hg

=18,2·10–4 °C–1) a 20°C. ¿Cuál es el volumen de mer-

curio que se derramará cuando la temperatura sube

hasta 50°C.?

A) 0,017 dm3 B) 0,17 dm3 C) 2,7 dm3

D) 0,27 dm3 E) 0,027 dm3

27. Un recipiente de vidrio de 2,2 litros contiene 2 litros de

un liquido cuyo L= 13,8·10–4 °C–1, todo a 0 °C. ¿Hasta

qué temperatura deberá calentarse el sistema sin que

el liquido se derrame? VIDRIO = 8·10–4 °C–1

A) 190 °C B) 160 °C C) 150 °C

D) 180 °C E) 200 °C

28. Una vasija de vidrio, cuyo volumen es exactamente

1000 cm3 a 0 ºC, se llena de Hg. El sistema se calien-

ta hasta 100ºC y se derrama 15,2 cm3 de Hg. Calcular

el coeficiente de dilatación lineal del vidrio, si el coefi-

ciente de dilatación cúbica del Hg es 0,000182 ºC–1.

A)1,5·10–5 ºC–1 D) 0,5·10–5 ºC–1

B)10–5 ºC–1 E) 3·10–5 ºC–1

C)(1/3)10–5 ºC–1

29. Cierto volumen de mercurio se deposita en un reci-

piente cilíndrico de acero quedando un volumen en el

recipiente de 200cc (γAC=36·10–6 ºC–1 y γHG=180·10–6

ºC–1). Si al calentar el conjunto el volumen libre en el

recipiente siempre es de 200cc, Halle el volumen ini-

cial del mercurio.

A)25cc B) 50cc C) 75cc

D) 100cc E) NA.

30. ¿Qué fracción del volumen de un depósito de vidrio

debe llenarse con mercurio a 0°C para que el volu-

men de la parte vacía permanezca constante cuando

el conjunto sea sometido a un calentamiento?

(vidrio)= 2,5·10–5/°C, (Hg) =1,8·10–4/°C.

A)5/12 B) 1/9 C) 12/5

D) 5/36 E) 1/2

31. Una lámina metálica (γ=6·10–5 ºC–1) experimenta un

incremento de 0,8cm2 en en su superficie cuando su

temperatura para de 0ºC hasta 400ºC. Se desea cal-

cular el área de su superficie a 400ºC.

A)50,08 cm2. D) 60,08 cm2.

B)50,00 cm2. E) 25,16 cm2.

C)25,08 cm2.

32. En un recipiente metálico cerrado (γm=3·10–4 ºC–1) se

ha vertido un líquido (γL=4·10–4 ºC–1) sin llenarlo y to-

do a la temperatura ambiente. ¿Qué porcentaje del

volumen del recipiente debe ocupar el líquido para

que el volumen de la parte vacia sea siempre el mis-

mo a cualquier temperatura?

A) 25% B) 50% C) 75%

D) 100% E) 125%

33. Una esfera de acero (ac = 12·10–6ºC–1) de radio “r” y

una esfera de aluminio (Al =24·10–6 ºC–1 ) de radio

“R”, están rodeadas por un anillo de cobre (cu =

16·10–6 ºC–1) . si cuando calentamos o enfriamos el

conjunto, el anillo no pierde su redondez, Halle R/r

A) 1/4

r

R



B) 4

C) 1/2

D) 2

E) 3/4

FREDDY NOLASCO


GRUPO BRYCE

CALORIMETRIA

Estudia las mediciones de calor

Donde:

Qs: Cantidad de calor sensible ganado o perdido por el

cuerpo(cal).

m: masa del cuerpo o sustancia (g).

ce: calor especifico del cuerpo o sustancia (cal/(g.ºC)

K: Capacidad Calorífica K = m·c =Q//T (cal/ºC)

T: TF –To: variación de temperatura

Calor específico para el AGUA [Po=1atm]

CALOR LATENTE

Donde:

m: masa que cambia de fase

L: (Calor latente especifico) calor por unidad de masa para

cambios de fase

VALORES PARA EL AGUA [P0=1atm]

EQUIVALENTE MECÁNICO DEL CALOR

Es aquel factor de conversión utilizada para transformar uni-

dades de calor a unidades de trabajo o energía mecánica.

Como el calor es una forma de energía su unidad en el SI

es el Joule (J), las equivalencias son:

1 cal = 4,18 J 1J = 0,24 cal

en forma mas precisa podemos utilizar 1cal=4,186J.

PROBLEMAS

1. 40 g de agua deben ser calentadas desde 20ºC has-

ta 80ºC. ¿Cuantas cal serán necesarias?

A)2000 B) 2200 C) 2400

D) 2600 E) 2800

2. Una sustancia de 4g eleva su temperatura en 40ºC

al ganar 80cal. ¿Cuál es su calor específico?

A)0,5 cal/gºC D)1 cal/gºC

B)2 cal/gºC E) NA

C)1,5 cal/gºC

3. Qué cantidad de calor debemos quitarle a un hielo

de 40g a 0ºC para llevarlo a –10ºC.

A)–200 cal D)–300 cal

B)–400 cal E)–600 cal

C)–500 cal

4. Un perno de acero (c=0,11 cal/gºC) de 60g se enfría

hasta una temperatura de 22ºC, perdiendo 660 cal

en el proceso. ¿Cuál es la temperatura inicial del

perno?.

A) 122 ºC B) 100 ºC C) 50 ºC

D) 150 ºC E) NA

5. Determine la capacidad calorífica de una pieza me-

tálica que para elevar su temperatura en 40ºC, se re-

quiere una cantidad de calor de 120 cal.

A)3cal/ºC B) 4cal/ºC C) 5cal/ºC

D) 6cal/ºC E) FD.

6. Un recipiente de aluminio de 300g contiene 200g de

agua a 20ºC. ¿Qué calor se requiere para calentar

100ºC0ºCc=0,5 cal/gºC

c=1 cal/gºC

c=0,5 cal/gºC

QS QS QS

Fase Sólida Fase Liquida Fase Gaseosa

QS = m · ce · T

Q L= m · L

QL QL

L=80cal/g

L=540cal/g(+)

(–)

(+)

(–)

100ºC0ºCc=0,5 cal/gºC

c=1 cal/gºC

c=0,5 cal/gºC

QS QS QS



hasta 30ºC el recipiente con el agua?. cAL=0,22 cal/

gºC

A)660 cal D) 2000 cal

B)2660 cal E) 3260 cal

C)3660 cal

7. Una pieza de acero (c=0,11 cal/gºC) de 500g se ex-

trae de un horno a 250ºC, al enfriarse libera 12650cal.

Halle la temperatura del medio ambiente


D) 20ºC E) NA.

8. Dos litros de agua a 20ºC se mezclan con 3 litros de

agua a 30ºC. ¿Qué temperatura de equilibrio alcanza-

rá la mezcla?.

A) 24ºC B) 25ºC C) 26ºC

D). 27ºC E) 28ºC

9. Calcule la temperatura final cuando se mezclan 10g

de agua hirviendo con 10g de agua a punto de conge-

larse y 30g de agua a 50ºC

A)5 ºC B) 10 ºC C) 75 ºC

D) 20 ºC E) 50 ºC

10. ¿Que cantidad de calor se puede almacenar a 80ºC?.

Siendo su masa 200g; c=0,1 cal/gºC.

A)800cal B) 1600cal C) 160cal

D) –1600cal E) NA.

11. El calor que recibe 30g de un liquido, hace que su

temperatura cambie del modo como indica en el gráfi-

co Q–vs–T. Se pide encontrar el valor de la capacidad

calorífica.

A)1 cal/ºC

B)2 cal/ºC

C)3 cal/ºC

D)4 cal/ºC

E)NA

12. A, B y C son tres metales diferentes cuyas masas

son de 100g, 200g y 300g; sus temperaturas 10ºC,

20ºC y 30ºC y sus respectivos calores específicos

en cal/gºC son: 0,1; 0,2 y 0,3. Calcular la temperatu-

ra de equilibrio que tendría la mezcla de estos meta-

les.

A)25,7ºC B) 40ºC C) 20,7

D) 15ºC E) NA.

13. Se tiene un recipiente de 400g a 100ºC. En el se

vierten 0,2dm3 de agua a 10ºC, de manera que la

temperatura de equilibrio es 50ºC. Determinar el ca-

lor específico del metal.

A)0,1 cal/gºC D) 0,4 cal/gºC

B)0,2 cal/gºC E) NA.

C)0,3 cal/gºC

14. Se tiene un hervidor eléctrico de 1672 watt de poten-

cia, en el cual se requiere hacer hervir 1 litro de agua

de 20ºC. Si el recipiente del agua es impermeable al

calor, determinar en cuanto tiempo llega el agua a la

temperatura de ebullición (Use 1cal=4,18J)

A)100s B) 200s C) 300s

D) 400s E) NA.

15. Se tiene un hervidor de 400 watt en ella se vierte 1

litro de agua a 20ºC. Siendo el hervidor impermeable

al calor. ¿cuanto tiempo debe transcurrir para que el

agua hierva a 100ºC?

A)836s B) 418s C) 209s

D) 1672s E) NA.

16. Un calentador de inmersión de 500 watt se coloca

en un depósito que contiene 2 litros de agua a 20ºC.

¿cuanto tiempo se requerirá para llevar el agua a la

temperatura de ebullición, suponiendo que el 80% de 25

T[ºC]

Q[cal]

100

FREDDY NOLASCO


GRUPO BRYCE

la energía disponible es absorbida por el agua?. Con-

sidere 1kcal=4,2kJ

A)28min B) 14min C)1h

D) 28s E) 14s

17. La sustancia “F” entrega calor a la sustancia “E” y

“R”, las cuales tiene capacidades caloríficas variables

como se muestra en la figura. Determine la cantidad

de calor de se va al medio ambiente

A)500cal

B)–500cal

C)400cal

D)–400cal

E)–460cal

18. Se tiene 30g de hielo a 0ºC. Hallar el calor necesario

para derretirlo, en cal.

A)2000 B) 2400 C) 2800

D) 3200 E) 3600

19. Calcular la cantidad de calorías que se le debe agre-

gar a 10g de hielo que se encuentra a –10ºC para

transformarlo en agua a 10ºC.

A)800 B) 900 C) 950

D)1000 E) 9820

20. Calcule que cantidad de calor que tendremos que en-

tregar a 10g de hielo a –10ºC para transformarlo en

vapor de 120ºC

A) 7350cal B) 6000cal

B) 8350cal E) NA.

C) 1000cal

21. Que cantidad de calor se le debe extraer de 5g de va-

por a 100ºC para convertirse el hielo a 0ºC.

A)2,7kcal B) 2,8kcal C) 2,9kcal

D) 3,0kcal E) 3,6kcal

22. Se tiene 2 g de hielo a 0°C. ¿A qué temperatura en

ºC quedará si se le proporciona 160 cal?.

A)0 B) 10 C) 80

D) 4 E) 16

23. A 3 g de vapor de agua a 100°C se le extraen 1620

cal su temperatura final será ____ y ¿Cuántos gra-

mos de agua se condensaran si solo extraemos

1080cal a partir de la temperatura indicada?.

A)100ºC; 1g D) 20ºC; 2g

B)80ºC; 3g E) 100ºC; 2g

C)100ºC; 0,5g

24. Un cuerpo de 15g se encuentra en su temperatura

de fusión y recibe 600 cal que logran fundirlo sin ele-

var su temperatura ¿Cuál es el calor latente de fu-

sión (en cal/g).

A)40 B) 20 C) 30

D) 15 E) 5

25. Se tiene un cubito de 10g de hielo que se encuentra

a 0ºC y se dispone de una fuente de calor que puede

entregar 900 cal hasta agotar su combustible. ¿Cuál

sería la temperatura (en ºC) final?

A)20 B) 10 C) 5

D) 8 E) 50

26. Se introduce 10g de hielo a 0°C en un calorímetro

que contiene 200g de agua a 25°C. Si no se tiene en

cuenta el calorímetro, la temperatura final será:

A)10°C B) 20 C) 30

D) 40 E) 50

27. Se tiene un calorímetro ideal que no gana ni pierde

calor, en el cual se introduce 800g de hielo a la tem-

peratura de –20ºC y se vierte agua fría (fase liquida)

a la temperatura de 0ºC una cantidad de 800g. Ha-

K (cal/ºC)

T (ºC)

30

20

10

20 30

F

E

R

50



llar la cantidad de hielo que queda en el recipiente

cuando se alcanza la temperatura de equilibrio.

A)100g B) 200g C) 450g

D)700g E) 900g

28. En un recipiente de masa despreciable, se tienen 100

g de hielo a –20 ºC. Hallar la mínima cantidad de agua

(en g) a 30 ºC que se le debe agregar para que todo el

hielo se derrita

A) 100 B) 150 C) 200

D) 250 E) 300

29. Determine la masa que cambia de fase del siguiente

diagrama para el agua

A)1g B) 10g C) 30g

D) 50g E) NA

30. En un calorímetro ideal se tienen 600 g de agua a 70

ºC. y se le agregan 600 g de hielo a 0 ºC. ¿Cuántos g

de hielo quedan sin derretir?

A) 200 B) 100 C) 300

D) 75 E) 0

31. Se suministra, 50 cal por segundo a una muestra for-

mada por un bloque de hielo a 0°C de 10g. ¿Cuánto

tiempo se necesita para que toda la muestra se trans-

forme en vapor a 100°C?

A)144s B) 134s C.) 100s

D) 124s E) NA

32. ¿Cuántos cubos de hielo de 10g a 0°C se necesita-

rán para enfriar un vaso, cuya capacidad calorífica

es 540 cal/°C, que contiene 100g de refresco a 20°C

de modo que su temperatura descienda hasta 0°C?

A)8 B) 10 C) 18

D) 16 E) 32

33. Calcular la masa de hielo a 0°C que se debe mez-

clar con vapor de agua a 100°C para obtener 36g de

agua a 20°C.

A)5g B) 36g C) 0g

D)31g E) NA

34. Una pequeña tubería atraviesa al bloque cúbico de

hielo tal como se indica en la figura; si por el extremo

“ 1 ” ingresan 4 000 g/min de agua a 80ºC y salen

por el extremo “ 2 ” a 40ºC. Determine la masa del

bloque de hielo si después de 2 minutos se derrite

totalmente. ( Thielo = 0ºC)

A) 1kg B) 2kg C) 3Kg

D) 4 kg E) N.A.

EQUIVALENTE MECÁNICO

PROBLEMAS

35. Un automóvil de masa 400 kg tiene una velocidad de

5m/s (hacia el norte). Calcular la cantidad de calorías

producidas por los frenos cuando se detiene. 1J =

0,24cal.

A) 21 000 B) 1 200 C) 11 000

D) 1 490 E) 5 000

1000

100

0

T [ºC]

Q [cal]

460

FREDDY NOLASCO


GRUPO BRYCE

36. Determine la diferencias de temperaturas entre aguas

arriba y aguas debajo de una catarata de 420m

Calor especifico del agua = 4200J/kg·ºC

A) 1,0ºC B) 0,1ºC C) 0,2ºC

D) 0,98ºC E) 5,5 ºC

37. James P. Joule durante su luna de miel en Suiza, mi-

dió la diferencia de temperatura entre las aguas de

arriba y las de debajo de una catarata de 84m de altu-

ra. Estimar aproximadamente dicha diferencia.

Calor especifico del agua = 4200J/kg·ºC

g = 10N/kg

A) 2,0ºC B) 1,0ºC C) 0,1ºC

D) 0,2ºC E) 1,5ºC

38. Con que velocidad se debe lanzar un trozo de hielo a

0ºC contra la pared, tal que cambie de fase íntegra-

mente. LFUSION DEL AGUA = 320 kJ/kg

A)800m/s B) 600m/s C) 400m/s

D) 200m/s E) 100m/s

39. Un proyectil que viaja con velocidad de 200m/s, pene-

tra en una pared, observándose que solo el 10% de su

energía cinética se transforma en energía calorífica.

Hallar el aumento de su temperatura.

(Calor especifico del proyectil = 400J/kg·ºC)


D) 1ºC E) 10ºC

40. Un proyectil de plomo al chocar contra la pared incre-

menta su temperatura en 300ºC, si solo el 41,9% de

su energía cinética es absorbido por el proyectil como

calor. Calcular la velocidad que tenia.

cPb = 0,03cal/g y 1cal =4,19 J

A)300√3m/s B) 200√2 m/s C) 417m/s

D) 300√2 m/s E) 117,42 m/s

41. Una esfera de aluminio (c = 0,2 cal/gºC) se deja caer

desde una altura de 10m y al rebotar llega solamente

hasta 1,64m de alto, si el piso no absorbe calor, halle

el incremento de temperatura de la esfera.

1cal=4,18J (g=10m/s2).

A)0,1ºC B) 0,01 C) 0,02

D) 0,2 E) 0,15

42. Sobre un plano horizontal áspero se hace resbalar

una pieza de plomo (c = 0,03 cal/g·ºC) lanzándola

con una velocidad de 21m/s, si el plano no absorbe

calor, halle el incremento de la temperatura de la pie-

za de plomo hasta que se detiene. Use 1 cal = 4,2

J)

A)1,00ºC B) 1,25ºC C) 1,50ºC

D) 1,75ºC E) 2,00ºC

43. Halle la potencia que debe suministrar una hélice pa-

ra que inmersa en un litro de agua en 10s, pueda

elevar su temperatura del agua en 1ºC 1cal =

4,18J

A)398W B) 408W C) 418W

D) 428W E) 438W

44. Cuando una piedra de 16,8 kg impacta sin rebotar

sobre un lago congelado a 0ºC se forma 10g de

agua, encuentre la velocidad de impacto. 1cal = 4,2

J. Considere que la piedra no absorbe calor.

A)5 m/s B) 10 m/s C) 15 m/s

D) 20 m/s E) 25 m/s

45. Cuando un auto frena bruscamente se desplaza en

3m hasta detenerse, la fricción cinética con el piso

es 4 000N, encuentre el calor desarrollado por la fric-

ción en el frenado, en calorías.

A)2780 cal B) 2880 cal C) 2980 cal

D) 3080 ca l E) 3180 cal

46. Un bloque de hielo de 10 kg a 0ºC se mueve hacia

delante y atrás sobre un lago congelado a 0ºC,



μK=0,06. ¿Cuál es la distancia total recorrida por el

bloque si se produce 15g de liquido?. 1cal = 4,2J

A)240 m B) 90 m C) 170 m

D) 840 m E) 420 m

47. ¿Que cantidad de calor se necesita para para derretir

20gr de hielo que se encuentra a 0ºC?

RESPUESTA:---------------------------------------------------

48. ¿Que cantidad de calor necesita 20gr de agua a 10ºC

para elevar la temperatura hasta 20ºC?

A)300cal B)100cal C)40cal

D)200cal E)3000cal

49. Se tiene un cuerpo de 100gr que eleva su temperatura

en 5ºC ¿Cuántas calorías ganó en el proceso?

(Ce=0,6)

A)300cal B)100cal C)40cal

D)200cal E)3000cal

50. Si mezclamos dos masas liquidas iguales de agua a

10ºC y a 70ºC de temperatura, la temperatura de equi-

librio será:

a)10º b)20º c)30º d)40º e)50º

51. Un cuerpo de 200gr y calor especifico Ce=0,2 cal/

gr.ºC se encuentra a 100ºC ¿Qué cantidad de calor al-

macena a dicha temperatura?

A)5º B)10º C)15º D)16º E)NA

52. Un cuerpo cuyo calor especifico es 5cal/gºC se enfría

de 70 a 40ºc si la masa del cuerpo es de 100gr ¿Qué

cantidad de calor habrá cedido?

A)10900ca l B)15000cal C)1000cal

D)12000calE)13.9cal

53. Hallar la temperatura de la mezcla de 150 gr de hielo

a -10ºC y 300gr de agua a 50ºC

A)5ºC B)10ºC C)23ºC D)45ºC E)231ºC

54. Se mezcla 10 gramos de agua a 10ºC con 10 gramos

de agua a 20ºC ¿Cuál es la temperatura de equilibro?

A)10ºC B)15ºC C)0.6ºC D)12ºC E)19ºC

55. En un recipiente térmicamente aislado se mezclan

40 gramos de agua a 50ºC con 60 gramos de agua a

80ºC ¿Cuál es la temperatura de equilibrio?


56. Se mezclan 40 gramos de agua a 40ºc con 50 gra-

mos de agua 50ºC, con 60 gramos de agua a 60ºC ,

con 70 gramos de agua a 70ºC ¿Cuál es la tempera-

tura de equilibrio de la mezcla?

A)109ºC B)5ºC C)56ºC D)13ºC E)57.2ºC

57. Tenemos 5gr de agua a 0ºC ¿Cuanto de calor se le

debe extraer para convertirlo a hielo a 0ºC?

A)300cal B)100cal C)400cal.

D)200cal E)300cal

58. Que cantidad de calor se necesita para transformar

50gramos de hielo a -20ºC en vapor a 100ºC

A)36.5kcal B)5.15kcal C)5.kcal

D)12kcal E)35.6

59. Se mezcla “m” kg de agua a 15ºC con “2m” kg de

agua a 75ºC, cuando se alcanza el equilibrio térmico

se vuelve a echar ”5m” kg de agua a 79ºC ¿Cuál se-

rá la temperatura de equilibrio al finalizar el proceso?

A) 70ºC B) 50ºC C) 10ºC D) 18ºC E) 45ºC

60. ¿Que cantidad de calor se le debe entregar a 10 gra-

mos de agua a 0ºC para obtener vapor de agua a

220ºC?

A)7kcal B)15kcal C)56kcal D)3kcal E)9kcal

61. En un recipiente se mezclan 100gramos de agua a

20ºC con 400 gramos de agua a 60ºC. Calcular la

temperatura de equilibro.


FREDDY NOLASCO


GRUPO BRYCE

folltep dil calorim

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