Calor+específico+y+cambios+de+fase+GUÍA+2

5/24/2018 Calor+especfico+y+cambios+de+fase+GUA+2

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GUA DE EJERCICIOS

Calor especfico, capacidad trmica y

cambios de fase

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SEGUNDOS MEDIOS

I- Conteste verdadero (V) o falso (F). Justifique estos ltimos

____ Los cambios de fase ocurren a temperatura constante_____________________________________________________________ La capacidad trmica no depende de la cantidad de material, en cambio el calor especfico si____________________________________________________ A mayor calor especfico, menos se demora en calentarse el cuerpo_________________________________________________________________________ El agua slo ebulle a los 100 C__________________________________________________________________ El calor latente es la cantidad de calor necesaria para ue un gramo de sustancia cambie de estado!_______________________________________________Las unidades del calor en el "!# el $el%in____________________________________________________________________________________A mayor temperatura mayor es el calor ue posee el cuerpo _________________________________________________________________________La calorimetra se fundamenta en la conser%acin de la energa______________________________________________________________

II- Preguntas y actividades de desarrollo

&Cu'l es la diferencia entre capacidad trmica, calor especfico y calor latente(&)or u los cambios de fase ocurren a temperatura constante(E*pliue a ni%el molecular &por u el agua se e%apora a cualuier temperatura(+ealice un mapa conceptual de los cambios de fase ue incluya las %ariables de las cuales depende!+ealice un esuema de &cmo resol%er los problemas de calorimetra(iga las unidades de medida en el "!# de las siguientes magnitudes fsicas- Calor, temperatura,calor especfico, calor latente y masa!"e tienen tres tanues iguales, llenas de agua- fra, tibia e .ir%iendo respecti%amente, en caso de incendio!

&/u agua apagar' m's r'pido el fuego(! undamente su respuesta fsicamente

Deartamento de ciencias Colegio Juan !!III" a#o $%&%" rofesor David Valen'ue

Liceo uan 22### 3illa Alemanaepartamento de Ciencias)rof! a%id 3alen4uela

/=m ce5

ce=Cm

/=C5/absorbido=/cedido

/=L m

6+78LA"


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III- Contesta la alternativa correcta segn corresonda1! El agua ue obtiene calor de %apori4acin est'-

a! En ebullicin!b! En congelacin!c! En calentamiento!d! En enfriamiento!

e! +eposo!9! )ara transformar el %apor a agua, sta debe-a! E%aporarse!b! Condensarse!c! :anar calor!d! Congelarse!e! usionarse!

;! &Cu'l de las siguientes, es la temperatura decongelacin del agua(

a! Cb! 0 >c! ;9 >C

d! ;9 >e! 100 >C?! La temperatura de ebullicin del agua, es la

temperatura a la ue-a! @btiene calor de fusin!b! )ierde calor de %apori4acin!c! @btiene calor de %apori4acin!d! )ierde calor de fusin!e! o se puede predecir!

B! "i una muestra de agua est' .ir%iendo, y latemperatura ue indica el termmetro no es supunto de ebullicin, puede deberse a-

a! 8na presin atmosfrica aumentada!b! 8n termmetro defectuoso!c! Agua impura!d! Las ; ra4ones anteriores!e! 8n mal da!

! El calor se transfiere m's f'cilmente porconduccin a tra%s de-

a! 7etales!b! Luidos!c! :ases!

d! Espacio!e! 7adera!=! El calor se transfiere en un cuarto debido

principalmente a-a! La con%eccin!b! El intercambio de calor!c! La conduccin!d! La absorcin!e! La radiacin!

D! El calor produce corriente de con%eccin en-a! "lidos y luidos!b! Luido y gases!

c! 3arios y gases!d! Luidos y %arios!e! "lo slidos!

! &Cu'l de los siguientes, es el peor conductor decalor(

a! Cobre!b! Fierro!c! Agua!d! )lata!e! @ro!

10! 8n aparato utili4ado para medir la energatrmica se llama-

a! 5ermmetro!b! 7'uina trmica!c! Calormetro!d! Calora!e! 7ec.ero!

11! En una regin ne%ada se obser%a los tec.os dedos casas, uno cubierto con nie%e y el otra con sutec.o sin nie%e! "i ambas casas tienen encendido

el mismo sistema de calefaccin se puedeconcluir ue la casa con el tec.o cubierto connie%e-

a! posee una mala aislacin trmicab! posee una buena aislacin trmica

c! posee igual aislacin trmica ue la ueno tiene nie%ed! est' tan fra adentro como afuera!

19! La tuerca colocada en el perno de la figura se

encuentra GagripadaH, lo ue significa ue no sepuede afloIar con la lla%e por estar pegada!8na forma de lograr afloIar la tuerca seracalentar-

a! al pernob! la tuercac! la tuerca Iunto con el pernod! la lla%e!



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#3J +esuel%a los siguientes eIercicios! o ol%ide reali4ar los cuatro pasos pedidos! La respuesta y el desarrollo de cada uno de los eIercicios la podr' encontrarenKK!fisic!Iimdo!comdonde estar' la forma de desarrollarlos!(ercicios construidos or el rofesor *ern+n Verdugo)

P,/0121! &Cu'ntas caloras ceden B0 $g de cobre ceM 0,0? calNgr >CO al enfriarse desde ; C .asta J? >C(9! 8n bloue de acero c M 0,19 calNgr >CO de 1,B toneladas se calienta .asta absorber 1,D*10 cal! &A u temperatura ueda si estaba a 10 C(

;! &Cu'l es la capacidad calrica de una caIa de latn c M 0,0?B calNgr >CO si tiene una masa de 9B0 g(?! &Cu'ntas caloras absorbe una barra de fierro 0,11 calNgr >CO cuando se calienta desde J? oC .asta 1D0 C, siendo su masa de 9B $g(B! &/u masa tiene una planc.a de cobre si cede 10 cal al enfriarse desde 19 C .asta JD C(! &Cu'ntas caloras absorbe 1N? litro de mercurio densidad M 1;, gNcm;y c M 0,0;; calNgr >CO cuando se calienta desde J90 C .asta ;0 C(=! )ara calentar ;N? litros de mercurio ue est'n a B C se absorben , Pcal! &A u temperatura ueda(D! "e tienen 9,B toneladas de fierro ue ceden 9,9*l0 cal al enfriarse desde 1000 C! &A u temperatura ueda(! "e tiene un tro4o de .ielo de 1 $g a una temperatura de J?0 >C aO &Cu'nto calor se necesita para transformarlo a %apor de agua( bO &Cu'nto calor se

necesita para transformar a %apor de agua slo la mitad del .ielo( Considere ue nunca se uita parte alguna del tro4o de .ielo inicial, ni siuieracuando es agua!

10! Fallar el calor ue se debe e*traer de 90 g de %apor de agua a 100 >C para condensarlo y enfriarlo .asta 90 > C!11! "e tienen B00 g de un tro4o de cobre a 90 > y se le agrega 10!000 cal! &/u temperatura alcan4a(

19! Fallar el nQmero de $ilocaloras absorbidas por una ne%era elctrica al enfriar ; $g de agua a 1B >C y transformarlos en .ielo a 0 >C1;! "e tienen B00 g de un tro4o de cobre a 90 > &/u temperatura alcan4a si se le e*traen 10!000 cal(1?! "e me4clan ?00 g de agua a D0 oC con B00 g de alco.ol a 10 oC! &A u temperatura ueda la me4cla(1B! En un calormetro de ;00 g y c M 0,0 se tienen 900 g de alco.ol a 10 oC! "e ec.an 100 g de mercurio a D0 oC! "i la me4cla ued a 11,? oC &cu'l es el

calor especfico del alco.ol(1! Fallar la temperatura resultante de la me4cla de 1B0 g de .ielo a 0 >C y ;00 gr de agua a B0 >C1=! Fallar la temperatura de la me4cla de 1 $g de .ielo a 0 >C con $g de agua a B0 >C1D! Problema Complejo! A B00 gr de .ielo a se le agregan 9B=!B00 cal! &En u estado uedan los B00 g de .ielo(1! Calcular la cantidad de calor necesaria para transformar 10 g de .ielo a 0 >C en %apor a 100 >C!90! Problema Complejo."e %acan ?00 g de agua a 90 > en un recipiente! El recipiente se coloca al fuego de una llama ue le proporciona cierta cantidad de

energa trmica de modo ue tarda B minutos para ue el agua alcance una temperatura de 0> C! "i el recipiente no absorbe energa trmica, aO &cu'nta

energa absorbi el agua(, bO &u potencia desarrolla el sistema ue calienta el agua( +esponda las mismas preguntas suponiendo ue el recipiente y elambiente absorben el B0R de la energa ue entrega la fuente trmica!

+E")8E"5A1O 1D!000 cal! 9O 90C ;O 1;!D? ?O B0 $cal BO ?D, ? gr O B! 10 cal! =O 9?, C DO 9 C O aO =?0! 000 cal! bO ?=0!000 cal! 10O 19,? $cal! 11O 9;9,D C19O 9DB $cal! 1;O J19,D C 1?O B0 C 1BO 0,D calNgr C 1O ,= C 1=O Este problema es similar al otro, solo cambian los datos 1DO )or lo tanto, de los B00 gr inicialesde .ielo con la energa ue absorbe se e%aporan ;00, gr a 100 >C y el resto, 1,1 g, ueda en estado luido a 100 >C 1O =,9 $cal 90O aO 9D!00 cal! bO ;,;; KattcO La primera respuesta sera igual, y la segunda .abra ue multiplicarla por 9, ya ue la energa ue entrega la fuente trmica sera el doble de la ue absorbe el agua!

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P,/012 C0P/J2

RESPUESTA ALTERNATIVA C

1! Se mezclan 40 g de agua a 40 C, con 50 g de agua a 50 C, con 60 g de agua a 60 C, con 70 g de agua a 70 C !Cu"l e# la $em%e&a$u&a dee'u(l()&(o* La mezcla #e &eal(za en un am)(en$e $+&m(camen$e a(#lado Respuesta : 57,27 C

9! En un &ec(%(en$e de ca%ac(dad calo&-(ca de#%&ec(a)le #e mezclan .m/ g de agua a 15 C con .2 m/ g de agua a 75 C, cuando #e alcanza ele'u(l()&(o $+&m(co #e 3uel3e a eca& al &ec(%(en$e .5 m/ g de agua a 7 C !Cu"l #e&" la $em%e&a$u&a de e'u(l()&(o al -(nal(za& lo# %&oce#o#*Respuesta: primer caso T= 55C , segundo caso T= 70 C

;! 8n calormetro de latn de 900 g, tiene B01 g de agua a 90 >C, se introducen 9B0 g de plomo a 100 >C y latemperatura final de euilibrio es de 91,;9 >C! &Cu'l es el calor especfico del plomo( Celatn M 0,0= calNg

>CO



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?! alla& la $em%e&a$u&a de la mezcla de 150 (elo a 10 8C 9 :00 g& de agua a 508C


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