Conservación da enerxía para a transferencia de calor: problemas e solucións

1. 1 kg de auga a 100 ° C mesturado con 1 kg de auga a 10 ° C nun sistema illado. A calor específica da auga é de 4200 J/kg ° C. Determina a temperatura final da mestura!

Coñecido:

Masa de auga quente (m1 ) = 1 kg

Temperatura da auga quente (T1 ) = 100 ° C

Masa de auga fría (m² ) = 1 kg

Temperatura da auga fría (T2 ) = 10 ° C

Buscada: A temperatura final (T)

Solución:

Calor perdida = Calor gañada (sistema illado)

mc ΔT = mc ΔT​​​

m ΔT = m ΔT

m₁ ( T₁ – T) = m₂ ( T – T₂ )

(1)(100 – T) = (1)(T – 10)

100 – T = T – 10

100 + 10 = T + T

110 = 2T

T = 110 / 2

T = 55

A temperatura final é de 55 ° C.

[irp]

2. Un bloque de chumbo de 3 kg a 80o colocado en 10 kg de auga. A calor específica do chumbo é de 1400 J.kg-1C-1 e a calor específica da auga é de 4200 J.kg-1C-1A temperatura final en equilibrio térmico é 20oC. Determina a temperatura inicial da auga!

Coñecido:

Masa (m1 ) = 3 kg

A calor específica do chumbo (c1 ) = 1400 J.kg⁻¹ C⁻¹

A temperatura do chumbo (T1 ) = 80 ° C

Masa da auga (m² ) = 10 kg

A calor específica da auga (c² ) = 4200 J.kg⁻¹ C⁻¹

A temperatura de equilibrio térmico (T) = 20 ° C

Buscada: A temperatura inicial da auga ( T2 )

Solución:

Calor perdida = Calor gañada

Q chumbo = Q auga

m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ ΔT​​

(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)

(4200)(60) = (42,000)(20-T)

252,000 = 840,000 – 42,000 T

42,000 T = 840,000 – 252,000

42,000 T = 588,000

T = 588,000 / 42,000

T = 14

A temperatura inicial da auga é de 14 ° C.

[irp]

3. Un bloque de cobre en 100oC colocados en 128 gramos de auga a 30 oC. A calor específica da auga é 1 cal.g-1°C-1 e a calor específica do cobre é 0.1 cal.g-1°C-1. Se a temperatura de equilibrio térmico é 36 oC, Determina a masa do cobre!

Coñecido:

A temperatura do cobre (T1 ) = 100 ° C

A calor específica do cobre ( c₁ ) = 0.1 c al₃⁻¹o C⁻¹

Masa da auga (m² ) = 128 gramos

Temperatura da auga (T2 ) = 30 ° C

A calor específica da auga (c² ) = 1 c al₀g -1° C -1

A temperatura de equilibrio térmico (T) = 36 ° C

Buscada: Masa de cobre ( m1 )

Solución:

Calor perdida = Calor gañada

Q cobre = Q auga

m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ ΔT​​

( m1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

(m1 ) (0.1)(64) = (128)(1)(6)

(m1 ) (6.4) = 768

m1 = 768 / 6.4

m1 = 120

A masa do cobre é de 120 gramos.

[irp]

4. Un bloque de xeo de M kg a 0oC colocados en 340 gramos de auga a 20oC nunha cuba. Se o calor de fusión por auga = 80 calorías por gramo-1, a calor específica da auga é 1 cal g-1 oC-1. Todo o xeo derrétese e a temperatura de equilibrio térmico is 5oC, determina a masa do xeo!

Coñecido:

Masa da auga (m) = 340 gramos

A temperatura do xeo (T xeo ) = 0 ° C

A temperatura da auga (T auga ) = 20 ° C

A temperatura de equilibrio térmico (T) = 5 ° C

A calor de fusión da auga ( L ) = 80 °C ao g⁻¹

A calor específica da auga ( c auga ) = 1 cal g⁻¹ o C⁻¹

Buscada: Masa de xeo (M)

Solución:

Calor perdida = Calor gañada

Q auga = Q xeo

m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)

(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)

(340)(15) = 80 millóns + 5 millóns

5100 = 85 millóns

M = 5100/85

M = 60 gramos

[wpdm_package id='714′]

  1. Conversión de escalas de temperatura
  2. Expansión lineal
  3. Expansión da área
  4. Ampliación de volume
  5. Calor
  6. Equivalente mecánico da calor
  7. Calor específica e capacidade calorífica
  8. Calor latente, calor de fusión, calor de vaporización
  9. Conservación de enerxía para a transferencia de calor

Deixe un comentario