Ejercicios De Cantidad De Calor

[Liora Putcha]

Unode los temas ms destacados e importantes en calorimetra es el tema de Calor Especfico, pero antes de hablar sobre el calor especfico necesitamos conocer sobre el Calor Sensible y el Calor Latente, finalmente despus de comprender estos trminos, podremos resolver ejercicios o problemas de este tema, y adicionalmente resolveremos ms ejercicios propuestos.

La variacin de temperatura corresponde a una variacin en el estado de agitacin de las partculas del cuerpo. En este caso, la energa trmica transferida se denomina calor sensible. El cambio de estado fsico corresponde a un cambio en el estado de agregacin de las partculas del cuerpo, haciendo que un slido, por ejemplo, se transforme en lquido. La energa trmica responsable de los cambios de estado se denomina calor latente.

Tambin es muy importante que quede bien claro la diferencia entre calor y temperatura. Calor es la denominacin que damos a la energa trmica cuando, ella se encuentra transitando entre dos lugares de diferentes temperaturas. La temperatura es el estado termodinmico de un cuerpo que asociamos al nivel medio de agitacin de sus partculas.

Si vemos la imagen, nos daremos cuenta de lo siguiente. La energa trmica suministrada por la llama de la estufa se utiliz inicialmente para calentar la tetera y el agua. Cuando ocurre la ebullicin, observamos vapor de agua saliendo por el pico de la caldera. Este vapor es parte del agua que pas al estado gaseoso.

El efecto ms claro para entender este fenmeno es el siguiente, ocurre cuando la variacin de temperatura de un objeto se le suministra o retira energa trmica, o sea, cuando lo calentamos o lo enfriamos. Si colocamos una olla con agua en una estufa encendida, su temperatura aumenta. Si la colocamos dentro de un refrigerador o nevera, su temperatura disminuye. Pero de qu dependen estas variaciones de temperatura? Es de eso que trataremos en este artculo.

Tenemos dos ollas, una de hierro y otra de vidrio, conteniendo la misma cantidad de agua, se apoyan en dos quemadores de estufa diferentes. Usted cree que habr diferencia de temperaturas despus de un mismo intervalo de tiempo?

Dos ollas idnticas, que contengan la misma cantidad de agua, se colocan al mismo tiempo en quemadores de estufas distintas, una con la llama "baja" y la otra con la llama "alta". Usted cree que habr diferencia en el tiempo para hervir el agua?

Nuevamente, tenemos dos ollas y ambas son idnticas, una conteniendo 1 litro de agua y la otra 1/2 litro, se colocan en quemadores de estufas distintas. Crees que una de ellas se hervir primero que la otra?

Las comparaciones de los casos anteriores muestran que la elevacin de temperatura de un cuerpo depende del material del que est hecho (Caso 1), tambin depende de la cantidad de calor suministrada (Caso 2) y de la cantidad de materia del cuerpo (Caso 3). Lo mismo ocurrira en caso del enfriamiento.

En cuanto al calor especfico, nos da a entender cuando un material es ms difcil tanto de calentar o enfriar, o sea, menor es su variacin de temperatura cuando recibe o pierde una misma cantidad de calor o energa trmica. Podemos pensar en el calor especfico como una medida de "resistencia" de una sustancia a cambiar de temperatura cuando cambio el calor.

Se define calor especfico (ce) como la cantidad de calor que necesita un gramo de una sustancia para elevar su temperatura a un grado centgrado. La unidad de medida del calor especfico ms comnmente utilizada es cal / g C.

De esta tabla, es posible concluir que la variacin de temperatura de un cuerpo, al intercambiar cierta cantidad de energa trmica, depende del material de que est constituido dicho cuerpo (calor especfico) y de su masa.

El ejercicio es muy fcil de resolver, pues se cuenta con 600 gramos de hierro que inicialmente posee una temperatura de 19C, y que se le suministra una cantidad de 1300 caloras, finalmente nos pide calcular la temperatura final, pero no olvidemos que se trata del calor especfico del hierro. As que retomando los datos tenemos.

A diferencia del primer problema, vemos que en este problema nos piden encontrar la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 24 kg de plata de 31C hasta 110C, pero tambin debemos de tener en cuenta que se trata de una barra de plata. No olvide convertir la masa en gramos.

Al igual que el problema anterior, en este problema nos pide calcular la cantidad de calor, solo que este calor no se suministra sino que es un calor que se cede al ambiente porque la temperatura desciende de 130C hasta los 10C. El material que es sometido se trata de la plata, por lo tanto hay que tener en cuenta su calor especfico.

Problema 6.- Determine el calor especfico de una pieza de 720.325 gramos que requiere 2300 calorias para elevar su temperatura de 37C a 140C. Consulte el cuadro de calores especficos para identificar que tipo de sustancia se trata.

Hola tengo un problema que no puedo resolver

Un fraento de oro de. 6 kg tuvo un calentamiento bajo una temperatura de 97 grados centigrados. Requiere de un suministro de calor de 9750.6 cal. A que temperatura se encontraba el fragmento de oro?

Quien me puede ayudar con esta??? Por favor

una sustancia de masa de 87,4g y un calor especifico de 0,077 cal/gc esta a la temperatura de 15,2 c calcula el calor necesario para que su temperatura alcance los 64,9

Cul es el calor especfico de calcio si se necesitan 47.0 J para elevar la temperatura de 45.6 g de Ca a 14.6 C? Exprese su respuesta en notacin cientfica con tres cifras significativas, redondee si es necesario.

1.- Se calienta una pieza de cobre de 120 gramos a 200 C. Luego se sumerge en un recipiente que contiene 150 gramos agua a 20 C. Cul ser la temperatura final del sistema despus de establecerse el equilibrio?

Explique detalladamente el procedimiento realizado

2.- Un dispositivo de cilindro-embolo contiene inicialmente un gas a 200 kPa y 30 C. En este estado, el embolo que tiene un dimetro de 5 cm, descansa sobre un par de topes, como se ilustra en la figura N 1, y el volumen encerrado es de 500 L. La masa del embolo es de 500 Kg. Si se calienta el gas hasta duplicar su volumen, determine

a) La temperatura final

b) El trabajo que realiza el gas

c) El calor total transferido al aire

Explique detalladamente el procedimiento realizado.

Este documento presenta 13 problemas resueltos sobre clculos de transferencia de calor y equilibrio trmico. Los problemas involucran calcular la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de diferentes materiales, determinar la temperatura de equilibrio al mezclar sustancias a diferentes temperaturas, y calcular la cantidad de calor cedido o absorbido en varios procesos trmicos. Las ecuaciones de calor especfico se usan para resolver cada problema y determinar las cantidades de calor involucradas.Read less

Lo que ves en la figurita es un esquema de un experimento famoso que hizo el seor Joule, el de la foto. Es famoso porque demostr que el calor era una forma ms de energa y sirvi para medir exactamente la equivalencia entre la energa mecnica y la energa calrica. Algo que hoy recibe el nombre de equivalente mecnico del calor.

Para preparar esta clase hice una bsqueda por distintos textos y no encontr uno slo que lo explicara correctamente. Porque contado como lo hice en el prrafo anterior, visto en el esquemita, parece muy simple. Sin embargo los textos no describen una caracterstica crucial que, si no se tiene en cuenta, el experimento no funcionara, y la equivalencia no aparecera.

Este ejercicio te plantea esa equivalencia en dos situaciones diferentes. Mientras lo resolvemos and pensando cul ser ese "detalle" que los libros no mencionan (y que no es ningn detalle, sino una pieza fundamental del experimento).

La parte a) simplemente nos recuerda y advierte que para calentar agua hay que entregar calor. Y para calcularlo usamos la frmula de la calorimetra como ya lo hicimos un montn de veces:

La mencin de que el aumento de temperatura no es cualquiera, sino uno que va de 20 C a 21 C, no es casual ni gratuita. Pasa que el agua no se calienta por igual en cada intervalo de temperatura: para aumentar en un grado cuando est fra hace falta una cantidad de calor menor que para elevar en un grado cuando est caliente. Nosotros solemos despreciar esa diferencia -que es muy pequea- y hacer de cuenta que el calor especfico del agua, cH2O, es constante y vale 1 cal/g C. pero lo cierto es que eso vale slo si se calcula para el intervalo de temperaturas que indica el ejercicio ste: de 20 C a 21 C.

Y ac llega el experimento de Joule. Para mover las paletas que calentaron el agua Joule tuvo que levantar esas pesas una altura h. l hizo la experiencia y encontr la equivalencia entre energa mecnica (que actualmente medimos en J, joule). Nosotros, debemos usar la equivalencia para hallar la altura, o sea, debemos recorrer el camino inverso usando esa equivalencia.

Joule utiliz una masa de 6 litros de agua, para minimizar el calor absorbido por el resto del dispositivo. Adems utiliz pesas de 25 kilos, y realiz la bajada de las pesas en tramos secuenciales de 1,5 metros cada uno. Pero adems, debe haber cuidado que el experimento transcurriera de un modo especial, que los libros no te cuentan. Ya lo descubriste?

Las pesas no deben caer a gran velocidad. El dispositivo del experimento debe ser tal que las pesas desciendan a velocidad muy lenta, y en lo posible, constante. Para ello se colocan muchas paletas dentro del agua, para que su viscosidad frene lo suficiente el giro, y un mecanismo reductor (algo alcanza a apreciarse en el esquemita) para que un pequeo avance en la cada equivalga a un buen nmero de vueltas de paletas.

Si as no se hiciera, la energa potencial de las pesas se transformara en energa cintica (y no entrara al agua en forma de calor) y terminara pasando (ahora s en forma de calor) al piso, o al cuerpo que frenase las pesas al terminar su descenso.

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