PROBLEMAS 4 - EQUILIBRIO DE TEMPERATURA
1.-Se colocan 200 g de hierro a 120 °C en un recipiente conteniendo 500 g de agua a 20 °C. Siendo el calor específico del hierro igual a 0,114 cal /g °C y considerando despreciable el calor absorbido por el recipiente. Determine la temperatura de equilibrio térmico.
2.-Se colocan 400 g de cobre a 80 °C en un recipiente conteniendo 600 g de agua a 22 °C. Determine la temperatura de equilibrio térmico sabiendo que el calor específico del cobre es de 0,092 cal /g °C. ¿Quién cede calor a quién y en qué cantidad?
3.-Un calorímetro de cobre de 80 g contiene 62 g de un líquido a 20 °C. En el calorímetro es colocado un bloque de aluminio de masa 180 g a 40 °C.
Sabiendo que la temperatura de equilibrio térmico es de 28 °C, determine el calor específico del líquido. Considere: c Cu = 0,092 cal /g °C y c Al = 0,217 cal /g °C.
4.-Un calorímetro de cobre de 60 g contiene 25 g de agua a 20 °C. En el calorímetro es colocado un pedazo de aluminio de masa 120 g a 60 °C. Siendo los calores específicos del cobre y del aluminio, respectivamente iguales a 0,092 cal /g °C y 0,217 cal /g °C; determine la temperatura de equilibrio térmico.
5.-Un calorímetro de hierro de masa igual a 300 g contiene 350 g de agua a 20
°C, en la cual se sumerge un bloque de plomo de masa 500 g y calentado a 98
°C. La temperatura de equilibrio térmico es de 23 °C. Siendo el calor específico del hierro igual a 0,116 cal /g °C. Determine el calor específico del plomo.
6.-Un calorímetro contiene 80 g de agua a 20 °C. Un cuerpo de masa 50 g a 100 °C es colocado en el interior del calorímetro. La temperatura de equilibrio térmico es de 30 °C. Determine el calor específico del cuerpo.
7.-Un calorímetro de cobre con masa igual a 50 g contiene 250 g de agua a 100 °C. Un cuerpo de aluminio a la temperatura de 10 °C se coloca en el interior del calorímetro. El calor específico del cobre es c Cu = 0,094 cal /g °C y el de aluminio es c Al= 0,22 cal /g °C. Sabiendo que la temperatura de equilibrio es 50 °C. ¿Cuál es la masa del cuerpo de aluminio (aproximadamente)?.
8.- En el interior de un calorímetro tenemos 250 g de agua a 20ºC. Calentamos un trozo de aluminio de 150g de masa y lo introducimos en el calorímetro. Al cabo de cierto tiempo, la temperatura en el equilibrio que se indica es de Te=40ºC. Calcula la temperatura a la que se introdujo el aluminio.
Consideramos despreciable el calor absorbido por el calorímetro.
9.- Se mezclan 200gr de alcohol etílico a 70ºF y 40gr de agua a 10ºC. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio térmico? ¿Quién cede calor, y en qué cantidad?
10.- Se introducen en un calorímetro 3 objetos que alcanzan una temperatura de equilibrio de 293,15ºK. El primer objeto es de cobre, que tiene un peso de 200gr. El segundo cuerpo es de aluminio, que pesa 1kg y tiene un temperatura inicial de 10ºC. El tercer cuerpo es de plomo, con un peso de 50gr y una temperatura inicial de 70ºF. Determinar la temperatura inicial a la que se introdujo el objeto de cobre.
