CALORIMETRÍA (CUESTIONARIO con respuestas)

CALORIMETRÍA (CUESTIONARIO con respuestas)

15 febrero, 2017 0 By Ensambledeideas

EJERCICIOS PRÁCTICOS DE CALOR SENSIBLE

  1. ¿Qué cantidad de energía (en calorías) es necesario entregarle a 1g de agua para que suba su temperatura desde 24°C a 25°C (Ayuda: cagua=1cal/g°C)? Rta: 1 cal.
  2. a) Expresar la respuesta anterior en Joules. Rta: 4,18 J.
  3. b) ¿Cuántos J corresponden a 234 cal? Rta: 978,12 J.
  4. c) ¿Cuántas cal corresponde a 45,6 J? Rta: 10,91 cal.
  5. d) ¿Es lo mismo cal que Cal? Desarrollá.
  6. e) Colocá V o F: “34000 cal es igual a 34 Cal, por lo que también es equivalente a 34 Kcal”
  7. ¿Qué cantidad de energía (en calorías) es necesario entregarle a 156g de agua para que suba su temperatura desde 14°C a 55°C? Rta: 6396 cal
  8. ¿Qué cantidad de energía (en calorías) es necesario entregarle a 123,4g de bronce para que aumente temperatura desde 45°C a 65,6°C? Dato: cbronce=0,086 cal/g°C. Rta: 218,62 cal
  9. ¿Qué cantidad de energía (en calorías) es necesario entregarle a 134,5g de aceite para que suba su temperatura unos 34 grados Celsius (Ayuda: caceite=0,40 cal/g°C)? Rta: 1829,2 cal
  10. ¿Qué cantidad de energía (en calorías) está involucrado en el cambio de temperatura desde 23°C hasta 8°C de 45,6 gramos de agua? Rta: – 684 cal
  11. Expresar la respuesta anterior en kilojoules. Rta: – 2,86 KJ
  12. ¿Por qué el valor anterior es negativo? ¿Qué significa que: a) Q<0, b) Q>0, c) Q=0?
  13. ¿Qué cantidad de energía (en calorías) es necesario entregarle a 156g de agua para que suba su temperatura desde 14°C a 55°C? Rta: 6396 cal
  14. ¿Cuál será la temperatura final de 34 g de alcohol si su temperatura inicial fue de 34°C y al sistema se le entregó 326,4 cal (Ayuda: calcohol = 0,6 cal/g°C) Rta: 50°C
  15. Dados los siguientes datos: m=34g; c=0,2 cal/g°C; Tf=45°C; Ti=34°C, ¿Cuánto vale Q? Rta: 74,8 cal
  16. Dados los siguientes datos: m=54g; c=0,9 cal/g°C; Tf=25°C; Ti=45°C, ¿Cuánto vale Q?  Rta: -972 cal
  17. Dados los siguientes datos: m=5,6g; c=0,5 cal/g°C; Tf=-25°C; Ti=-30°C, ¿Cuánto vale Q? Rta: 14 cal
  18. Si se utilizaron 1673,4 cal de energía para calentar una masa de agua desde 12°C a 14°C, ¿cuánto vale dicha masa de agua? Rta: 836,7 cal
  19. Si se utilizaron 237 cal de energía para calentar una masa de cromo (ccromo=0,108 cal/g°C) desde 12°C a 14°C, ¿cuánto vale dicha masa de cromo? Rta: 1097,22 g
  20. 234,500g de aluminio se pusieron a calentar entregándole 814,184 cal de energía. Si cAluminio=0,217 cal/g°C y su temperatura inicial era de 34°C, ¿cuál es su temperatura final? Rta: 50°C
  21. Al enfriarse una masa de 67g de cierta sustancia (cuyo c=1,1 cal/g°C) desde una temperatura de -23°C, se obtuvo un valor de Q=-147,4 cal. ¿Cuál es la temperatura final del sistema? Rta: -25°C.
  22. ¿Cuál es el valor de c de una sustancia si para pasar desde 54,3°C hasta 67,3°C una muestra de 202g de dicha sustancia se necesitaron 458 cal de energía? Rta: 0,17 cal/g°C
  23. Dados los siguientes datos: m=5,6g; Q=34,5 cal; Ti=-25°C; Tf=-20°C, ¿Cuánto vale c? Rta: 1,23 cal/g°

EJERCICIOS PRÁCTICOS DE CALOR LATENTE

  1.  ¿Qué es el calor latente y en qué se diferencia con el calor sensible? Explicá detalladamente por qué la cantidad de calor que hay que entregarle a un sistema para cambiar su estado de agregación suele ser muy grande.
  2.  ¿A qué llamamos cambio de estado de agregación regresivo y progresivo?
  3. Nombrar correctamente todos los cambios de estado (regresivos y progresivos) que ocurren entre un sólido, un líquido y un gas.
  4. Sabiendo que el calor latente de fusión de una sustancia es 34,5 cal/g, ¿cuánta energía habrá que entregarle a 23 g de dicha sustancia para que pase de estado sólido a estado líquido? Rta: 793,5 cal
  5. Sabiendo que el calor latente de vaporización de una sustancia es 342,5 cal/g, ¿cuánta energía habrá que entregarle a 453 g de dicha sustancia para que pase de estado líquido a estado gaseoso? Rta: 155 152,5 cal
  6. ¿Cuánta energía habrá que entregarle a 45,6g de agua para que cambie de estado desde líquido a gaseoso, sabiendo que Lvap=539,4 cal/g y Lfus= 79,7cal/g? Rta: 24 596,64 cal
  7. ¿Cuánta energía está involucrada en el cambio de estado de gas a líquido de 45g de amoníaco cuyos valores de L son: Lvap=327 cal/g y Lfus= 180 cal/g? Rta: 14 715 cal
  8. ¿Cuánto vale Lvap de una sustancia que para cambiar de estado 64g de dicha sustancia desde el estado líquido al gaseoso se necesitó 5673 cal de energía? Rta: 88,64 cal

EJERCICIOS PRÁCTICOS DE CALORIMETRÍA.

En todos los casos, considerar que el valor de c de cada sustancia involucrada es el mismo para cualquier estado en el que se encuentre dicha sustancia. Por ejemplo, se considerará que cagua=1 cal/g°C tanto para el estado líquido como para el sólido y el gaseoso. En realidad, lo correcto sería dar el valor de c para cada estado (pues pueden variar en gran medida), pero no se tomará en cuenta esto para los ejercicios aquí presentes.

  1. ¿Cuánta energía será necesario entregarle a 23g de agua para pasar desde 84°C a 120°C, sabiendo que Lvap=539,4 cal/g y que la temperatura de ebullición del H2O es de 100°C? Rta: 13 234,2 cal
  2. ¿Cuánta energía será necesario entregarle a 46g de agua para pasar desde -4°C a 10°C, sabiendo que Lfus=79,7cal/g y que la temperatura de fusión del H2O es de 0°C?  Rta: 4 310,2 cal
  3. Dados los siguientes datos de una sustancia: m=34g; c=0,3 cal/g°C; Lfus=345,5 cal/g; Tfus=34°C; Ti=30°C; Tf=45°C, ¿cuánto vale Q, es decir, la energía necesaria para el cambio de temperatura desde la inicial a la final? Rta: 11 900 cal
  4. Dados los siguientes datos de una sustancia: m=5,4g; c=0,6 cal/g°C; Lfus=345,5 cal/g; Lvap=245,4 cal/g; Tfus=-34°C; Tebul=344°C; Ti=300°C; Tf=363°C, ¿cuánto vale QRta: 1 529,28 cal
  5. Sabiendo c, Tebul, Tfus, Lvap y Lfus del agua dados en los ejercicios anteriores, ¿cuánta energía será necesario entregarle a 34g de H2O para que pase desde -30°C a 134°C? Rta: 26 625,4 cal
  6. Dados los siguientes datos de una sustancia: m=5,4g; c=0,6 cal/g°C; Lfus=345,5 cal/g; Lvap=245,4 cal/g; Tfus=-34°C; Tebul=4°C; Ti=-40°C; Tf=10°C, ¿cuánto vale Q? Rta: 3352,86 cal

Desafío:

Dados los siguientes datos de una sustancia: Q=3456 cal; c=0,6 cal/g°C; m=9,6 g; Lvap=245,4 cal/g; Tfus=-3,4°C; Tebul=34,4°C; Ti=-4°C; Tf=36,3°C, ¿cuánto vale Lfus?
Rta: 90,42 cal/g

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