Ejercicios FyQ

 Ejercicios Resueltos de Energía térmica y calor

Daniel G. Fahrenheit diseñó su escala de temperatura de manera que la temperatura corporal fuera de 97 ^oF. ¿A qué temperatura equivale este valor en la escala Celsius y la escala Kelvin?


La temperatura de ebullición del sodio es 1 156 K. Exprésala en escala centígrada y en escala Fahrenheit.


¿Los gases que forman el aire tienen igual energía cinética molecular?


Si dos sustancias, una A y otra B, poseen diferentes calores específicos tal que c_e(A) = 0.6\ \textstyle{cal\over g\cdot ^oC} y c_e(B) = 0.093\ \textstyle{cal\over g\cdot ^oC} :

a) Explica la diferencia entre capacidad calorífica y calor específico. ¿Qué puedes decir sobre la capacidad calorífica de cada sustancia?

b) Si se calientan 100 g de la sustancia A de manera que incrementan su temperatura de 20 ^oC a 50 ^oC , ¿cuál fue la cantidad de calor suministrada?


Un mástil de hierro mide 18 m a 20\ ^oC. Determina la altura que tendrá:

a) Un día de invierno a 2 \ ^oC.

b) Un día de verano a 37 \ ^oC.

Dato: \lambda_{\ce{Fe}} = 1.17\cdot 10^{-5}\ K^{-1}


Determina la eficiencia de una máquina térmica que para realizar un trabajo de 1 000 J necesita 3 700 J de calor.


Una máquina térmica levanta, a una velocidad constante, una caja de 100 kg a una altura de 30 m. Si la eficiencia de la maquina es del 20\% ¿Cuánto calor consume dicha máquina?


El oxígeno (\ce{O_2}) tiene una masa molar de 32\ \textstyle{g\over  mol}.

a) Calcula la energía cinética de traslación media de una molécula de oxígeno a 300 K.

b) ¿Cuál es valor medio del cuadrado de su rapidez?

c) Calcula su rapidez rms.

d) Calcula el momento lineal de una molécula de oxígeno que viaja con esa rapidez.

Datos: R = 8.314\ \textstyle{J\over K\cdot mol} ; N_A  = 6.022\cdot 10^{23}


Calcula qué cantidad de energía hay que suministrar a 200 g de hielo a -18\ ^oC para convertirlos en agua líquida a 0\ ^oC.

Datos: c_e(\text{hielo}) = 2\ 100\ J\cdot kg^{-1}\cdot K^{-1} ; l_f = 3.35\cdot 10^5\ J\cdot kg^{-1}


Calcula la energía que hay que suministrar a 500 g de hielo a -5\ ^\circ C para que pasen a agua líquida a 40\ ^\circ C.
Datos: c_e(hielo) = 0,5\ cal\cdot (g\cdot ^\circ C)^{-1} ; c_e(agua) = 1\ cal\cdot (g\cdot ^\circ C)^{-1} ; l_f = 334\ J\cdot g^{-1}


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