EJERCICIOS CALOTIMETRÍA
1.- Calcula la temperatura de cuerpo humano, 37 ºC, en la escala kelvin y en la de Fahrenhaeit.
2.- Un reportero de TV en Nueva York comenta: “las temperaturad el día de Navidad han sido muy bajas, no habiéndose superado los 20 º”. ¿Te extraña la noticia?.
3.- ¿A qué temperatura marcan el mismo valor numérico el termómetro Celsius y el Fahrenhaeit?.
4.- Completa las casillas por columnas:
T (ºC) 12 -180
T(ºF) 72 -10
T(ºK) 300 140
5.- Calcular el calor necesario para llevar 20 Kg de hielo desde la temperatura de – 5 ºC hasta 0 ºC.
6.- ¿Qué cantidad de calor es necesario parqa que el agua de una piscina de 60 m3 de capacidad pase de los 16 ºC a los 89,6 ºF.
7.- Para calentar una masa de aluminio desde 20 ºC hasta 45 ºC se utilizan 40 litros de agua a 363 ºK. ¿Cuál es esta masa de alumnio?. CeAl=0,21 Kcal/Kg ºC.
8.- Para enfriar 2,5 litros de guisado a 87 ºC se utilizan 0,75 litros de agua a 14 ºC. Determinar la temperatura final de la mezcla. Ceguisado = 0,78 Kcal/Kg ºC ; ceagua 1 Kcal/Kg ºC. ρguisado = 1 Kg/dm3.
9.- 3 Kg de Pb (plomo) a 161,6 ºF se introducen en 10 litros de agua a 68 ºF
¿Cuál es la temperatura final del agua en ºC? ¿Y la del plomo en ºF?.
cePb=0,03 Kcal/Kg ºC.
10.- Calcular el incremento de temperatura que experimenta un cuerpo de 200 g de masa cuando le comunicamos una energía de 2.090 julios. Ce= 500 j/Kg ºC
11.- Un tubo de cobre de 0,53 Kg y ceCu = 0,092 Kcal/K ºC, que se encuentra a 22 ºC, recibe una aportación de calor de 3.648 Kcal ¿Cuál será entonces su temperatura?.
12.- Se comunica el mismo número de Kcal a 1 Kg de mercurio y a otro de agua.
¿Cuál de los dos nos proporcionará mayor sensación de calor? ¿Por qué?
¿Cuál de los dos aumentará más la temperatura? ¿Por qué?. CeHg = 0,033 Kcal/Kg ºC.
13.- ¿Qué cantidad de energía en Kcal se necesitará comunicar a una masa de 500 Kg de agua en estado sólido para llevarla desde la temperatura de – 10 ºC hasta los 125 ºC en estado de vapor? ¿Cuál sería la potencia necesaria este proceso se realizase en 6 horas?. cehielo = 0,5 Kcal/Kg ºC ; cevapor = 0,42 Kcal/Kg ºC. Lf = 80 Kcal/Kg ; Lv = 537 Kcal/Kg
14.- Averiguar el salto térmico ∆t, y la temperatura de impulsión de una masa de aire de 1570 m3/h, si la carga térmica que proporciona es de 7.400 Kcal/h y la temperatura de retorno al climatizador es de 18 ºC. peaire = 1,16 Kg/m3 ; ceaire = 0,24 Kcal/Kg ºC. Nota: ce aire (Kcal/m3 ºC) = ce aire(Kcal/Kg ºC) x pe aire
15.- Hallar el caudal necesario para refrigerar un local cuya carga térmica es de 5.300 Kcal/h, la temperatura del aire del climatizador es de 40 ºC y la de retorno de 16 ºC. peaire = 1,16 Kg/m3 ; ceaire = 0,24 Kcal/KG ºC.
16.- ¿Qué capacidad de disipación de calor en Kcal/h dispondrá una torre de condensación y recuperación de agua de condensación ci circula por ella un caudal de agua de 2.500 l/h, con un salto térmico desde los 40 ºC hasta 35 ºC?
17,- Hallar el caudal de aire necesario para contrarrestar la carga térmica de un local de 5.300 Kcal/h si la temperatura de entrada al climatizador es de 16 ºC y la de salida de 42 ºC. ce aire = 0,24 Kcal/Kg ºC ; peaire = 1,16 Kg/m3.
18.- ¿Cuál será la masa de vapor necesaria a condensar para elevar la temperatura de 18 litros de agua hasta los 67 ºC si inicalmente se encuentran a 12 ºC? Temperatura inicial del vapor 121 ºC. ce vapor = 0,42 Kcal/Kg ºC. Lv = 537 Kcal/Kg
19.- Averiguar el coeficiente de transmisión de una puerta de madera de contrachapado de 3 cm de espesor que separa un ambiente interior de un exterior.
20.- ¿Cuál será el coeficiente de transmisión de una ventana de cristal simple de 6 mm de espesor que separa un ambiente interior de un exterior?.
21.- Determina la resistencia térmica de un cerramiento formado por 15 cm de hormigón λ= 0,90 w/m ºC, 4 cm de cámara de aire λ = 0,02 Kcal/h m ºC, 5 cm de ladrillo hueco λ = 0,42 Kcal/h m ºC, y 2 cm de enlucido de yeso λ = 0,30 w/m ºC.
22.- Averigua el calor que se transmite por 56 m2 de suelo que separa un ambiente interior a 25 ºC de otro exterior a 10 ºC formado por 3 cm de plaqueta, 50 mm de corcho y 25 cm de hormigón armado normal.
23.- Halla la relación entre el coeficiente de conductividad térmica del poliuretano en espuma tipo III y el corcho.
24.- ¿Cuál será el calor que se transmite por 15 m2 de cerramiento formado por un panel formado por 5 mm de chapa de acero, y 80 mm de espuma de poliuretano tipo II que separa un ambiente interior a – 15 ºC de otro interior a 22 ºC?. Considerar el cerramiento en posición horizontal.
25.- Si para un cerramiento se utilizan 40 mm de poliestireno expandido tipo I
¿qué espesor se debería utilizar para obtener el mismo coeficiente de transmisión con un cerramiento de corcho?.
