Ejemplo de problemas de calor

5 ejemplos de problemas de calor

1. El estaño con una masa de 2 kilogramos tiene un calor específico de 130 J.kg ^-1 C ^-1 . La cantidad de calor absorbida por el estaño para elevar su temperatura de 50 ^° C a 100 ^° C es…

Discusión

Se sabe que:

Masa (m) = 2 kg

Calor específico del estaño (c) = 130 J· ^{kg⁻¹ °} C⁻¹

Cambio de temperatura (ΔT ) = 100 ^° C – 50 ^° C = 50 ^° C

Preguntó: Calor (Q) absorbido por el estaño

Respuesta :

Fórmula de calor:

Q = mc ΔT

Descripción: Q = calor, m = masa, c = calor específico, ΔT = cambio Suhu

Calor absorbido por el estaño:

Q = (2 kg)(130 J.kg^-1C^-1) (50^oC)

Q = (100)(130)

Q = 13000 julios

Q = 1,3 x ^10³ julios

2. Cobre con un calor específico de 390 J/kg^{-1 o}C^-1 experimentó un cambio de temperatura de 40^oC. Si el calor absorbido por el cobre durante su cambio de temperatura es de 200 calorías, entonces la masa de cobre es...

Discusión

Se sabe que:

Calor específico del cobre (c) = 390 J kg^{-1 o}C^-1

Cambio de temperatura (ΔT) = 40^oC

Calor (Q) = 40 Julios

Preguntó: Masa (m) de cobre

Respuesta :

Q = mc ΔT

40 = (metro)(390) (40^oC)

40 = (m)(390(40)

40 = (m)(390(4)

40 = (m)(1560)

metro = 40 / 1560

m = 0,026 kg

La masa de cobre es de 26 gramos.

3. El agua tiene una masa de 20 gramos con un calor específico de 1 cal/g.^{-1 o}C^-1 inicialmente a una temperatura de 30^oC. Determina el cambio en la temperatura del agua si la cantidad de calor absorbida por el agua es de 300 calorías.

Discusión

Se sabe que:

Masa (m) = 20 gr

Temperatura inicial (T ₁ ) = 30 ^° C

Calor específico del agua (c) = 1 cal g^{-1 o}C^-1

Calor (Q) = 300 cal

Preguntó: Cambios en la temperatura del agua

Respuesta :

Q = mc ΔT

Q = mc (T₂ - T₁)

300 calorías = (20 gramos)(1 cal g^{-1 o}C^-1)(T₂ 30^oC)

300 = (20)(1)(T ₂ – 30)

300 = 20 (T ₂ – 30)

300 = 20 T ₂ – 600

300 + 600 = 20 T ₂

900 = 20 T ₂

T ₂ = 900 / 20

T2 = ₄₅ ^° C

Cambios de temperatura:

ΔT = 45^oC - 30^oC

ΔT = 15^oC

4. La cantidad de calor necesaria para bajar la temperatura de 4 kg de líquido que tiene un calor específico de 500 J/kg K desde 40 ^oC se convierte en 20 ^oC es…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
C. 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
Discusión :
Es conocida :
Masa (m) = 4 kg
Calor específico (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg C^o
Cambio de temperatura (delta T) = 40 ^oC - 20 ^oC = 20 °C^o
Preguntó :
Calor (Q)
Mandíbula :
Fórmula de calor :
Q = (m)(c)(delta T)
Q = (4)(500)(20) = 40 000 julios = 40 kJ
kJ = kilojulio
La respuesta correcta es C.

5. Un objeto sólido con una masa de 2 kg se calienta desde una temperatura de 30^oC se convierte en 100^oC, requiere 7 × 10 calor⁵ Julio. El calor específico del objeto es…
A. 400 J/kg K
B. 500 J/kg K
C. 700 J/kg K
D. 1000 J/kg K
E. 5000 J/kg K
Discusión :
Es conocida :
Masa (m) = 2 kg
Calor (Q) = 7 × 10⁵ J = 700.000 J
Cambio de temperatura (delta T) = 100 ^oC - 30 ^oC = 70 °C^o
Preguntó :
Calor específico (c) ?
Mandíbula :
c = Q / m T
c = 700.000 J / (2 kg)(70 °C)^o) = 700.000 J / 140 kg C^o
c = 5000 J/kg C^o
c = 5000 J/kg K
La respuesta correcta es E.