Ejercicios FyQ

 Ejercicios Resueltos de Energía térmica y calor

Si tenemos 37 g de agua a 28 \ ^oC y suministramos 10^4\ kJ de energía, ¿en qué fase y a qué temperatura se encontrará el agua?


La longitud de una arista de un cubo de aluminio es de 5.00 cm, medida a 0 ^oC. Si se calienta hasta 280 ^oC, calcula:

a) La longitud de la arista a esa temperatura.

b) El incremento de volumen del cubo metálico.

Dato: \lambda = 2.30\cdot 10^{-5}\ K^{-1}


Teniendo en cuenta los siguientes datos, obtenidos en la combustión de una muestra de la xilosa [\ce{C5H10O5(s)}] en un calorímetro de bomba, calcula el calor de combustión de la xilosa, expresado en kJ/mol:

La masa de \ce{C5H10O5(s)} son 1.250 g, la capacidad calorífica del calorímetro es 4.728\ \textstyle{kJ\over ^oC} , la temperatura inicial del calorímetro es 24.37^oC y la temperatura final del calorímetro es 28.29^oC .


a) Se tienen 200 g de cobre a 10\ ^o C. ¿Qué cantidad de calor se necesita para elevarlos hasta 100\ ^o C?

b) Si se tienen 200 g de aluminio a 10\ ^o C y se les suministra la misma cantidad de calor que al cobre, ¿cuál estará más caliente?

Datos: c_e(Cu) = 0.09\ \textstyle{cal\over g\cdot ^oC} ; c_e(Al) = 0.21\ \textstyle{cal\over g\cdot ^oC}


Un cuerpo de 200 g que está a una temperatura de 120^oC se introduce dentro de un calorímetro de \pi = 30\ g que contiene 500 g de agua a 15^oC. Si la temperatura de equilibrio resulta de 20^oC, calcula el calor específico del cuerpo.


Se calentó una muestra de 25 g de una aleación hasta 100^oC y se sumergió en un recipiente con 90 g de agua a 25,32^oC. La temperatura del agua aumentó hasta un valor final de 27,18^oC. Despreciando las pérdidas caloríficas hacia el ambiente y la capacidad calorífica del recipiente, ¿cuál es el calor específico de la aleación?

c_e(agua) = 4,18\frac{J}{g\cdot ^oC}


Se determina el calor específico de una sustancia C en un calorímetro que tiene inicialmente 200 g de agua a 27 \ ^oC. Si la muestra de C tiene una masa de 89 g y su temperatura inicial es de 100 \ ^oC, ¿cuál es su calor específico si la temperatura de equilibrio es de 29^oC?

Calor específico del agua: 1\ \textstyle{cal\over g\cdot ^oC}.


Un trozo de cobre de 1.2 kg y calor específico 9.3 \cdot 10^{-2}\ \textstyle{cal\over g\cdot ^oC}, a la temperatura de 212 ^oF, se sumerge en un recipiente metálico, de masa 0.30 kg, que contiene 200 \ cm^3 de agua a la temperatura de 68 ^oF. Si la temperatura de equilibrio de la mezcla es de 96 ^oF y consideramos que el calor específico del agua es 1\ \textstyle{cal\over g\cdot ^oC}:

a) ¿Cuántos sistemas están involucrados en esta mezcla? De ellos indica claramente quién cede y quién absorbe calor.

b) Escribe, de forma literal, el principio de mezclas para este ejercicio.

c) Calcula el calor específico del metal que constituye el recipiente, realizando las transformaciones de unidades que necesites.


Determina la cantidad de energía necesaria para calentar un recipiente con 1.5 L de agua desde los 18\ ^o C hasta los 60\ ^oC.

Datos: c_e (\text{agua}) = 4\ 180\ J\cdot kg^{-1}\cdot K^{-1} ; \rho_{\text{agua}} = 1\ kg\cdot L^{-1}


Calcula qué cantidad de energía hay que suministrar a 1 350 mL de agua a 20\ ^o C para convertirlos en vapor de agua a 100\ ^o C.

Datos: c_e = 4.18\ \textstyle{kJ\over kg\cdot K} ; l_{vap} = 2.257\cdot 10^3\ \textstyle{kJ\over kg} ; d_{\ce{H2O}} = 1\ \textstyle{kg\over L}


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