7.1
¿Cuales son las unidades del Sl en las que se expresa la capacidad calorifica especifica?
Las unidades del calor específico son J/(kg·K) o cal/(g·°C), donde J representa julios, kg kilogramos, K kelvin, cal calorías y g gramos.
¿A que se le llama equivalente mecanico del calor?
El equivalente mecánico del calor es una constante que establece la equivalencia cuantitativa entre la energía térmica y la energía mecánica. Se define como la cantidad de energía mecánica necesaria para producir una unidad de energía térmica, o viceversa.
Según la ley de conservación de la energía, la cantidad de calor liberada o absorbida en un sistema está directamente relacionada con la energía mecánica involucrada en el proceso. Esta relación se establece a través del equivalente mecánico del calor, que en el sistema internacional de unidades (SI) tiene un valor de 4.184 julios por caloría.
7.2
1. ¿Que candidad de calor absorbio un vulumen de agua de 300 L, si su temperatura aumento de 20° hasta 42°?
Para calcular la cantidad de calor absorbida por el agua, podemos utilizar la fórmula:
Q = m * c * ΔT
Donde:
Q = cantidad de calor absorbida
m = masa del agua
c = capacidad calorífica del agua (4.18 J/g°C)
ΔT = cambio de temperatura
Primero, calcularemos la masa del agua en gramos:
1 L de agua equivale a 1000 g, por lo tanto 300 L de agua equivale a 300,000 g.
m = 300,000 g
Ahora, sustituimos los valores en la fórmula:
Q = 300,000 g * 4.18 J/g°C * (42°C - 20°C)
Q = 300,000 g * 4.18 J/g°C * 22°C
Q = 27,756,000 J
Por lo tanto, el volumen de agua de 300 L absorbió 27,756,000 J de calor para aumentar su temperatura de 20°C a 42°C.
2. ¿Que cantidad de calor de calor libero una masa de cobre de 25 g, si su temperatura disminuyo de 120°C a 35°C?
Para calcular la cantidad de calor liberada por la masa de cobre, necesitamos utilizar la fórmula:
q = mcΔT
Donde:
- q es la cantidad de calor liberado (en julios)
- m es la masa de cobre (en gramos)
- c es la capacidad calorífica del cobre (en J/(g°C))
- ΔT es la variación de temperatura (en °C)
Primero, necesitamos calcular la capacidad calorífica del cobre, que es de 0.385 J/(g°C).
Ahora podemos sustituir los valores en la fórmula:
q = (25 g)(0.385 J/(g°C))(120°C - 35°C)
q = (25)(0.385)(85)
q = 806.875 J
Por lo tanto, la masa de cobre de 25 g ha liberado 806.875 Julios de calor al disminuir su temperatura de 120°C a 35°C.
3. ¿Que cantidad de calor intercambiaron un pedazo de 30 g de plomo a 150°C y los 5 L de agua a 22°C a los que se añadio el metal caliente? ¿Cual fue la temperatura de ambas sustancias al llegar al equilibrio termico?
Para calcular la cantidad de calor intercambiado entre el pedazo de plomo y el agua, se puede utilizar la fórmula:
Q = m × c × ΔT
Donde:
Q = cantidad de calor intercambiado (en joules)
m = masa de la sustancia (en gramos)
c = capacidad calorífica específica de la sustancia (en J/g°C)
ΔT = cambio de temperatura de la sustancia (en °C)
Para el plomo:
m = 30 g
c = 0.128 J/(g·°C) (capacidad calorífica específica del plomo)
ΔT = 150°C - T (T = temperatura final)
Q1 = 30 g × 0.128 J/(g·°C) × (150°C - T)
Para el agua:
m = 5000 g (5 L de agua)
c = 4.18 J/(g·°C) (capacidad calorífica específica del agua)
ΔT = T - 22°C (la temperatura final del plomo será la misma que la del agua al llegar al equilibrio térmico)
Q2 = 5000 g × 4.18 J/(g·°C) × (T - 22°C)
Como la cantidad de calor intercambiado por el plomo es igual a la cantidad de calor intercambiado por el agua:
30 g × 0.128 J/(g·°C) × (150°C - T) = 5000 g × 4.18 J/(g·°C) × (T - 22°C)
Despejamos T:
30 × 0.128 × (150 - T) = 5000 × 4.18 × (T - 22)
3.84 × 150 - 3.84 × T = 5000 × 4.18 × T - 5000 × 4.18 × 22
576 - 3.84T = 20900T - 418000
20900T + 3.84T = 418000 + 576
20903.84T = 418576
T = 418576 / 20903.84
T = 20°C
Por lo tanto, la temperatura de equilibrio térmico para ambas sustancias será de 20°C y la cantidad de calor intercambiada será la misma en ambos casos.
4. ¿Cuanto calor se requiere para aumentar la temperatura de 100 gramos de aire seco a 15°C a 35 °C? Realiza el calculo en J/(g°C)
Para calcular la cantidad de calor requerida para aumentar la temperatura de 100 gramos de aire seco de 15°C a 35°C, se puede utilizar la fórmula:
Q = m * c * ∆T
Donde:
Q = cantidad de calor (en Joules)
m = masa (100 gramos)
c = capacidad calorífica del aire seco (0.718 J/(g°C))
∆T = cambio de temperatura (35°C - 15°C = 20°C)
Sustituyendo los valores en la fórmula:
Q = 100 g * 0.718 J/(g°C) * 20°C
Q = 1436 J
Por lo tanto, se requieren 1436 Joules de calor para aumentar la temperatura de 100 gramos de aire seco de 15°C a 35°C.
5. Se enfria un vidrio de 150 gramos desde 70 °C hasta 20°C. Calcula la cantidad de calor que el vidrio libera durante este proceso. Emplea la capacidad calorifica del vidrio en J/(g/°C)
Para calcular la cantidad de calor que el vidrio libera durante el proceso de enfriamiento, utilizamos la fórmula:
Q = m * c * ΔT
Donde:
Q = cantidad de calor (en julios)
m = masa del vidrio (en gramos) = 150 g
c = capacidad calorífica del vidrio (en J/(g/°C)) = 0.84 J/(g/°C)
ΔT = cambio de temperatura = 70 °C - 20 °C = 50 °C
Sustituyendo los valores en la fórmula, tenemos:
Q = 150 g * 0.84 J/(g/°C) * 50 °C
Q = 6300 J
Por lo tanto, la cantidad de calor que el vidrio libera durante el proceso de enfriamiento es de 6300 julios.
7.3
- El video trata sobre la capacidad calorífica, que es la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura de una sustancia.
- Se diferencia entre calor (energía) y temperatura (grados Celsius).
- Se introduce la capacidad calorífica específica, que es la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de un kilogramo de material en un grado Celsius.
- Se proporciona una ecuación para calcular la capacidad calorífica específica.
- Se presentan problemas prácticos para calcular la capacidad calorífica específica y la energía transferida durante procesos de calentamiento o enfriamiento.
- Se destaca la importancia de la capacidad calorífica específica para determinar la energía requerida para calentar o enfriar una sustancia.
Lboratodio de vida
Pues yo lo responderia que se derrite mas lento un pedazo de hielo envuelto, ya que cuando esta asi, conserva un tiempo mas prolongado su temperatura.