EjerciciosFyQ

Relación entre la masa de dos cuerpos, sabiendo el incremento de temperatura al calentarlos (8083)

F_y_Q — 2023-10-27T04:55:32Z

Se realiza un experimento dividiendo un sólido de estructura uniforme en dos partes, con masas diferentes. Se proporciona a ambas masas la misma cantidad de calor y se observa que la masa 1 aumenta su temperatura un grado centígrado, mientras que la masa 2 la aumenta 3 grados centígrados. ¿Cuál es la relación entre ambas masas?

Si suponemos que en ambos casos no hay cambio de estado, porque no indica nada de ello el enunciado, estamos ante calentamientos de ambos cuerpos y siguen la ecuación:

Igualas ambos calores y despejas la relación entre sus masas, para tenerla en función de sus incremetos de temperatura:

Al tratarse de la misma sustancia, el calor específico es igual y por eso lo puedes cancelar. Ya puedes sustituir y calcular la relación entre las masas:

Ampliación: temperatura y estado de una masa de agua que se calienta (8069)

F_y_Q — 2023-10-10T06:29:11Z

Si tenemos 37 g de agua a y suministramos de energía, ¿en qué fase y a qué temperatura se encontrará el agua?

Lo primero que puedes hacer es suponer que todo el agua se calienta con la energía dada, sin que haya evaporación. Para ello, despejas el valor de la temperatura final en la ecuación:

El calor específico del agua es . Sustituyes y calculas la temperatura:

No se alcanza la temperatura de ebullición del agua, por lo que puedes considerar que está en estado líquido.

¿De qué depende la temperatura de un gas? (7982)

F_y_Q — 2023-07-07T06:38:20Z

¿De qué depende la temperatura de un gas? Razona tu respuesta y nombra el modelo o teoría en el que sustentas tu razonamiento.

Según la teoría cinético-molecular de la materia, la temperatura es la energía cinética promedio de las partículas que componen el sistema. Según esta definición, dependerá de la velocidad media y de la masa de sus partículas.

Cuanto mayor sea la velocidad con la que se mueven las partículas de un mismo gas, mayor será su velocidad.

Temperatura inicial de una pieza de hierro que se enfría en agua (7626)

F_y_Q — 2022-06-10T06:38:40Z

Determina la temperatura a la que estaba una pieza de hierro de 2.5 kg, si al ser introducida en 2 kg de agua a , eleva la temperatura del agua hasta los .

Datos: ;

La clave del problema está en que el calor que cede el hierro será el calor que absorbe el agua. Como la variación de temperatura no implica cambio de estado alguno, solo habrá que usar la ecuación:

El calor cedido debes considerarlo negativo y el calor absorbido, positivo:

Despejas el valor de la temperatura inicial del hierro:

Solo tienes que sustituir y calcular:

Incremento de temperatura para que una esfera de acero varíe su volumen (7593)

F_y_Q — 2022-05-09T12:11:07Z

Una esfera de acero tiene un diámetro de 2.5 cm a . ¿Qué cambio de temperatura se requiere para que su volumen se incremente un ?

Dato:

RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA EN VÍDEO.

Hielo que se funde tras una colisión con una esfera de cobre (7481)

F_y_Q — 2022-01-29T06:52:05Z

Una esfera de cobre a tiene una masa de 200 g y es lanzada verticalmente hacia arriba con una velocidad de 210 m/s. Cuando regresa al punto de partida choca con una esfera de hielo a . Suponiendo que toda la energía de la colisión se transforma en calor y que no cambia la temperatura de la esfera de cobre, ¿qué masa, expresada en gramos, de hielo se funde?

Si la temperatura de la esfera de cobre no varía quiere decir que la única energía que se transfiere a la esfera de hielo es la energía cinética inicial de esfera de cobre. Puedes plantear la resolución del problema igualando la energía cinética inicial de la esfera al calor de fusión del hielo. Debes tener cuidado con las unidades y buscar el dato del calor de fusión del hielo, expresándolo en las unidades que te vengan bien:

Sustituyes y calculas la masa de hielo que se funde:

Descarga el enunciado y la resolución del problema en formato EDICO si lo necesitas.

Temperatura inicial de un calorímetro de latón que contiene agua al meter plomo caliente (7193)

F_y_Q — 2021-05-25T18:34:41Z

Una esfera de plomo de 60 g que estaba a se introduce en un calorímetro de latón, cuya masa es de 30 g y contenía 10 g de agua. Una vez que el sistema llegó al equilibrio térmico, su temperatura fue de . Determina la temperatura inicial del calorímetro y de la masa de agua.

Datos: ; ;

Al ser mayor la temperatura del plomo será quien ceda el calor que debe absorber el calorímetro de latón junto con la masa de agua. Se tiene que cumplir:

Si despejas la variación de temperatura de la ecuación anterior:

Sustituyes los datos y calculas:

Ya solo tienes que hacer la diferencia de temperatura para saber la temperatura inicial:

Temperatura de una barra de cobre para que dilate lo mismo que otra de aluminio (7173)

F_y_Q — 2021-05-18T06:33:29Z

Dos barras a de cobre y aluminio tienen la misma longitud. Si la barra de aluminio se calienta hasta , ¿a qué temperatura se debe calentar la barra de cobre para que sigan teniendo la misma longitud?

Datos: ;

La ecuación que te permite conocer la longitud final de cada una de las barras debida a la dilatación lineal es:

Como las longitudes iniciales son iguales y también lo tiene que ser la longitud final, puedes escribir las ecuaciones para cada uno de los metales e igualarlas:

Despejas el valor de la variación de la temperatura del cobre, teniendo en cuenta que esa variación es la temperatura final menos la inicial, y calculas:

Diferencias entre capacidad calorífica y calor específico (7035)

F_y_Q — 2021-02-21T07:51:29Z

Si dos sustancias, una A y otra B, poseen diferentes calores específicos tal que y :

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 a , ¿cuál fue la cantidad de calor suministrada?

a) La capacidad calorífica se define como el cociente entre la cantidad calor necesaria para producir un incremento de temperatura en una sustancia y el incremento de temperatura provocado:

(Ec.1)

Como el calor necesario para esa variación de temperatura, sin que se produzca cambio de estado, es:

(Ec. 2)

Si sustituyes en la Ec. 1 obtienes la relación entre ambas magnitudes:

El calor específico es, por lo tanto, la capacidad calorífica por unidad de masa.

Tendrá mayor capacidad calorífica la sustancia que tenga mayor calor específico, es decir, la capacidad calorífica de A será mayor que la de B.

b) A partir de la Ec. 2:

Trabajo que realiza una máquina térmica y calor que transfiere (7023)

F_y_Q — 2021-02-14T07:21:15Z

Una maquina térmica instalada en una industria consume 200 kg de carbón cada hora. El poder calorífico de carbón es de . La máquina es poco eficiente y genera gran impacto ambiental, siendo su rendimiento del . Calcula para cada hora:

a) El trabajo realizado por la maquina térmica.

b) El calor que se pierde en el foco frío.

En una hora entran en la máquina 20 kg de carbón, que aportan una energía de entrada de:

a) El trabajo que realiza la máquina está relacionado con el rendimiento de la máquina:

Sustituyes y calculas:

b) El calor que se transfiere en el foco frío es la diferencia entre la energía de entrada y el trabajo que realiza la máquina: