FISICA II. CALORIMETRIAACADEMIA PRE U EL UNIVERSITARIO

1. Un slido de 100g de masa y calor especfico 0,2 cal/g C, est a la temperatura de 100 C, otro slido tambin de 100g de masa y calor especfico 0,1 cal/ C esta a la temperatura de 70 C. Luego se ponen en contacto ambos cuerpos. Determinar la temperatura de equilibrio en C.a) 90b) 85c) 80d) 75e) 702. La masa de un calormetro de aluminio es 2kg, el calor especfico del aluminio es 0,22cal/g C, halle el equivalente en agua de este calormetro.a) 400gb) 440gc) 500gd) 600ge) 2000g3. Calcule el calor necesario para derretir 10g de hielo cuya temperatura es -20C. Para el hielo Ce = 0,5 Cal/gCa) 700calb) 750calc) 800cald) 850cale) 900cal4. Encuntrese la temperatura de equilibrio cuando mezclamos 5g de hielo a 0C con 25g de agua hirviendoa) 40Cb) 50Cc) 60Cd) 70Ce) 80C5. La masa de un automvil es 1000kg y lleva una velocidad de 3m/s, halle las caloras producidas al frenar el auto hasta detenerse. 1j=0,24cala) 2880b) 1080c) 1800d) 2080e) 48006. Para obtener 40g de agua a 80C se mezclan agua a 30C con agua a 90C, halle la cantidad de agua a 90C que fue usada.a) 33,3gb) 34,3gc) 35,3gd) 36,3ge) 37,3g7. Calcular la masa de hielo a 0C y la masa de vapor a 100C que deben mezclarse para obtener 27g de agua a 0Ca) 2g y 16gb) 15 y 10gc) 16 y 11gd) 24 y 3ge) 7 y 20g8. Cunto de vapor a 100C deber estar en contacto con 70g de hielo a 0C de manera que el sistema se estacione a 40C?a) 6gb) 14gc) 23gd) 34ge) 56g9. En un calormetro de aluminio (Ce = 0.217) de 500 gr, se tiene a 20C, 300 gr de agua. Un bloque metlico de 100 gr a 120C se introduce en el calormetro, y luego de cierto tiempo la temperatura de equilibrio es 28C. Determine el calor especfico del metal (Cal / g-C).A) 0.3552 B) 0.5421 C) 1.354 D)0.225 E)0.4824

10. Hallar la temperatura de equilibrio cuando se mezclan 100g de hielo a 0C, 600g de agua a 0C y 100 g de vapor a 100 C.A) 30C B) 50C C) 70C D) 90C E) 110C11. Una broca de fierro (Cefe= 460J/KgoC,) con masa de 0,1 Kg es calentada hasta 870 C, luego se sumerge en un recipiente con aceite a 20oC (Ce(AC)= 2100J/KgoC). Qu masa de aceite deber contener el recipiente para que la temperatura final no supere los 70oC? a) 0,25 Kgb) 0,30 Kg c) 0,35 Kgd) 0,40 Kge) 0,45 Kg

12. Un clavo de hierro de 20 gr y calor especfico 481 joule /Kg-C est siendo golpeado por un martillo de 2 Kg de masa. La velocidad de impacto del martillo es m/s. Si la mitad de la energa cintica se convierte en energa trmica del clavo. Cuntas veces hay que golpearlo para elevar su temperatura en 25C?A) 52 B) 84 C) 37 D) 27 E) 34513. En un recipiente de capacidad calorfica despreciable se realizan sucesivos experimentos con los lquidos A, B y C de masas iguales y cuyas temperaturas iniciales son: 15, 24 y 31 C respectivamente. Cuando se mezclan los lquidos A y B la temperatura final de equilibrio es 20C, pero cuando se mezclan B y C la temperatura final de equilibrio es 29C. Hallar la temperatura de equilibrio cuando se mezclan los lquidos A y C.A)27.12 CB) 225CC) 400 CD) 150 C E)300 C14. Determine la rapidez que debe tener un proyectil, que se encuentra a 30C, para que al estrellarse contra una pared de concreto se fusione totalmente utilizando slo el 42% de su energa inicial. Considere para el proyectil: Calor especfico 0,02 cal/g C, temperatura de fusin 230 C; calor latente de fusin 16 Cal/g (1 cal < > 4,2J).a. 50 7 m/sb. 200 10 m/sc. 400 5 m/sd. 100 5 m/se. 300 5 m/s

15. En un recipiente de capacidad calorfica despreciable se tiene 950 g de agua a 20C si se desea beber agua a 10C. Cuntos cubitos de hielo de 10g cada uno a 10C debe de colocarse en el recipiente?

A) 2 cubitos B) 4 cubitosC) 8 cubitos D) 10 cubitosE) 20 cubitos16. Un calentador de 209 What se sumerge en 800cm3 de agua a 10C en un recipiente debidamente aislado. Al cabo de qu tiempo el agua alcanzar una temperatura de 55C? A)12 minB) 375 min C)405 min D)475 min E) 0

17. est a 10 C y tiene una masa de 0,5 kg. Recibe simultneamente 100 gr de aceite a 40 C y 200 gr de agua a 60 C. Encuentre la temperatura de equilibrio.a) 37,8 C b) 38,8 C c) 39,8 C d) 46,8 C e) 52,9 C 18.

Dos cuerpos esfricos del mismo material, de radios y . Cuyas temperaturas son 45 C y 90 C respectivamente se forman en contacto. Determine la temperatura final de equilibrio.a) 55 C b) 65 C c) 75 C d) 85 C e) 89 C19. En un recipiente cerrado de capacidad calorfica despreciable, se tiene 135 g de agua a 80 C, si en el recipiente se inyectan 5 g de vapor de agua a 100 C. Cunto es la temperatura final de la mezcla?a) 85 C b) 82 C c) 90 C d) 98 C e) 100 C20. Una esfera de acero (3 kg ; 500 kJ/kg C ; 80 C) se pone en contacto con otra de plomo (5kg; 140kJ/kg C; 20 C). Determine la temperatura de equilibrio de los cuerpos si hasta ese instante el medio absorbi 240 kJ de calor. a) 46.5 C b) 48.9 C c) 49.7 C d) 60.8 C e) 47.3 C21.

En un recipiente de capacidad calorfica despreciable, se tiene 10 kg de un lquido cuya temperatura es 50 C. Se le agrega hielo 1 kg de hielo a 50 C. Si la mezcla lquida que resulta tiene una temperatura de 30 C. Determine el calor especfico del lquido . a) 0,575 cal/g C b) 0,675 cal/g C c) 0,775 cal/g C d) 0,975 cal/g C e) 0,875 cal/g C22. Un proyectil de 100 g impacta contra una pared con una rapidez de 200 m/s. Si luego de introducirse en ella se detiene. Determine en cunto vara su temperatura si se sabe que disip el 20% de su energa mecnica al medio ambiente. a) 8 C b) 16 C c) 32 Cd) 48 C e) 72 C23. Un bloque de 100 kg, cae desde 100 m de altura sobre un estanque de agua que contiene 100 m3 de agua. Hallar el incremento de temperatura en C, si toda la energa es absorbida por el agua. (g = 10 m/s2)a) 8,3 x 10 4 C b) 2,4 x 10 4 C c) 2,3 x 10 3 C d) 2,3 x 10 5 C e) 5,3 x 10 4 C24. Un bloque de hielo de 1,0 kg a 0C es lanzado sobre una superficie horizontal rugosa con una rapidez de 10 m/s. Si el bloque se detiene luego de recorrer cierta distancia. Determine cuanto hielo se derrite debido a la friccin, suponiendo que todo el calor liberado debido a la friccin es absorbida por el hielo.a) 3/5 b) 3/25 c) 2/9d) 3/40 e) 3/2025. Un estudiante mezcla dos cantidades de un mismo fluido que estn a diferentes temperaturas. La masa y la temperatura en Kg y en grados Celsius de uno de ellos es el triple del fluido ms fro respectivamente. La temperatura inicial del fluido es 20oC, hallar la temperatura de equilibrio de la mezclaa) 20oCb) 30oC c) 40oCd) 50oCe) 60oC

26. Una broca de fierro (Cefe= 460J/KgoC,) con masa de 0,1 Kg es calentada hasta 870 C, luego se sumerge en un recipiente con aceite a 20oC (Ce(AC)= 2100J/KgoC). Qu masa de aceite deber contener el recipiente para que la temperatura final no supere los 70oC? a) 0,25 Kgb) 0,30 Kg c) 0,35 Kgd) 0,40 Kge) 0,45 Kg

27. Seale la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:I. Entre dos cuerpos con distinta temperatura tendr mayor calor el de mayor temperaturaII. La ecuacin dimensional del calor es la misma que la del trabajoIII. El equivalente mecnico de la calora es 1 cal = 4,186 Ja) VVVb) FVV c) FFVd) FVFe) FFF

28. Un slido uniforme se divide en dos partes de masas m1 y m2. Si ambas partes reciben la misma cantidad de calor, la masa m1 eleva su temperatura en un grado, mientras que la masa m2 eleva su temperatura en tres grados. La razn de las masa m1/m2 es:a) 2b) 3c) 4 d) 5e) 1

29. Un calentador de agua puede generar 8000 KCal/h. Cunta agua en Kg puede calentar por hora de 15oC a 50oC?a) 22,8b) 218c) 45,8d) 91,2e) 228,6

30. Un calormetro de 100 g de masa y calor especfico 0,02 Cal/goC, contiene 500 g de agua y todo el sistema est a 30oC. Una muestra de 10g se calienta a 200oC y se introduce en el calormetro. Hallar el calor especfico de dicha muestra aproximadamente. Considere temperatura de equilibrio 100C (en Cal/goC).a) 66,9b) 53,9c) 43,8d) 35,1e) 26,9

31. Lograr fundirse totalmente un bloque de hielo de 1250 g de masa a 0oC, si se le entregan 80000 Cal? Si no es as. Cuntos gramos se fundirn? (en g).a) 1000b) 2000 c) 3000d) 4000e) 5000

32. En una cacerola se echa agua a 10oC y se pone a calentar sobre un hornillo elctrico. Al cabo de 10 minutos el agua empieza a hervir. Cunto tiempo tardar en vaporizarse totalmente?a) 40 minutos b) 1 h c) 3/4 hd) 1/2 he) 1/4 h33. Qu gradiente trmico deber existir en una plancha de aluminio que transmite 8Cal/s cm2?. La conductividad trmica del aluminio es 0,5 Cal/s cmoC (en oC/cm).a) -12b) -13c) -14d) -15e) -16

34. Hallar la temperatura de equilibrio cuando se mezclan 100 g de hielo a 0oC, 600g de agua a 0oC y 100g de vapor a 100oC (en oC).a) 50b) 60c) 70 d) 80e) 90

35. El grfico muestra el comportamiento de la temperatura de un cuerpo, cuya masa es 1Kg en funcin del calor recibido. De las siguientes premisas, cul es verdadera (V) o falsa (F).I. En estado slido: C = 2 Cal/goCII. En estado lquido: C= 1,5 KCal/KgoCIII. Calor latente de fusin: L=100 Kcal/KgIV. Temperatura de fusin 0oCV. Temperatura de ebullicin: T= 100oCa) VVVFFb) VVFFF c) FFFFFd) VVVVVe) VFVFV

36. La cantidad de calor que se le entrega a 500g de agua inicialmente a 10oC depende del tiempo segn Q = 200t, donde t, est en segundos y Q en caloras. Determine t en el instante que la temperatura del agua es 60oC.a) 120 s b) 130 s c) 100 s d)125s e)200s

37. Una muestra de vulcanita, inicialmente en la fase slida, vara su temperatura segn se ilustra en el grfico. Si su calor especfico en la fase lquida es el doble que en la fase slida. Cunto calor (en Kcal) se requiere para fundir completamente la muestra a partir de su temperatura de fusin?a) 3,8b) 4,4c) 5,0d) 5,8e) 6,4

38. En un diagrama de temperatura calor se muestra el calentamiento y cambio de fase de una pieza metlica de 150 g de masa, calcule el calor latente especfico de fusin.

a) 3 cal/gb) 6 cal/gc) 9 cal/gd) 18 cal/g e) 24 cal/g

39. Qu cantidad de calor en Kcal se le debe entregar a un bloque de hielo de 2 kg. que se encuentra a 0 C para convertirlo en vapor a 100 C?a) 360 b) 840c) 1240d) 1440 e) 1600

40. Se sabe que un calormetro posee un equivalente en agua de 450 g. Si su calor especfico es de 0,5 cal/g C. Cul es la verdadera masa del calormetro?

a) 800 gb) 400 g c) 600 gd) 900 ge) 850g