Introducción a la Física Profesora: Moro Lucrecia
4º año A, B y C
Trabajo Práctico Ejes 4 y 5 La energía térmica Los intercambios de energía 1) Explicar la diferencia entre calor y temperatura. Ejemplificar 2) Definir las escalas de temperatura Celsius, absoluta y Fahrenheit 3) Completar la siguiente tabla ºC 0
ºF
K
0 0 100 100 100 4) Explicar las diferentes formas de transferencia del calor: conducción, convección y radiación. Ejemplificar 5) Explicar la diferencia entre un material buen conductor del calor y un material aislante térmico. Ejemplificar. 6) Explicar la ley de Fourier del fenómeno de propagación del calor por conducción 7) Definir y clasificar los sistemas físicos 8) Explicar los estados de agregación de la materia y los cambios de estado de la materia 9) Definir cantidad de calor 10) Definir calor latente Cambio de unidades 11) Para fundir un cubito de hielo es necesario suministrar un calor de 1600 cal. ¿A cuántos joules equivale ese calor? Dato: 1 cal = 4,18 joule 12) Ordenar de menor a mayor los siguientes valores de calores específicos a) 0,8 cal/g ºC b) 450 j/kg ºC c) 4 j/g ºC d) 0,3 kj/kg ºC Cantidad de calor 13) Calcular la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 100 gramos de agua desde 20 ºC hasta 80 ºC. Expresar el resultado en cal y en joule. Dato: calor específico del agua, c = 1 cal/g ºC 14) Calcular la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 500 gramos de aluminio desde 20 ºC hasta 120 ºC. Expresar el resultado en cal y en joule. Dato: c aluminio = 0,22 cal/g ºC 15) Una sustancia de masa 0,344 kg y un calor específico de 0,1 cal/g ºC está a la temperatura de 2ºC. Calcular el calor necesario para que su temperatura alcance los 13ºC. 16) ¿Qué cantidad de calor es necesario suministrar a un trozo de hierro de 36 kg para que su temperatura suba 300 ºC?
Dato: c hierro = 0,12 cal/g ºC 17) ¿Qué cantidad de calor es necesaria para hacer hervir 2 litros de agua que inicialmente se encontraban a 20º C? Expresar el resultado en cal y en joule. Datos: 1 ml de agua corresponde a 1 g de agua, Tebullición del agua = 100 ºC 18) ¿Qué cantidad de calor pierden 350 g de agua, al enfriarse desde 85ºC hasta 35ºC? 19) ¿Qué cantidad de calor cede un trozo de cobre de 2 kg, que está a la temperatura de 400 ºC, si se enfría a 50 ºC? Dato: c cobre = 0,09 cal/g ºC 20) ¿Cuántos joules de calor se necesitan para elevar la temperatura de 3 Kg de plomo de 20 °C a 50 °C ? Dato: c plomo: 130 j/kg K 21) Para conseguir que la temperatura de una pieza de bronce de 300 g de masa aumente en 20ºC, es necesario suministrarle 550 cal. ¿Cuál es el calor específico del bronce? 22) ¿Cuál es el calor específico de un agua salada, si para elevar en 1 Kelvin la temperatura de 1 g se necesitan 4 joules? 23) Se utilizan 8360 J para calentar 600 g de una sustancia desconocida de 15°C a 40°C. ¿Cuál es el calor específico de la sustancia? 24) En un experimento se suministran 5517,6 J de energía en forma de calor y esto eleva la temperatura de un bloque de aluminio 30 ºC. Si la masa del bloque de aluminio es de 200 g, ¿cuál es el valor del calor específico del aluminio? 25) Una barra de hierro de 10 kg de masa es sacada de la fragua a una temperatura de 900 ºC. Calcular cuál será la temperatura de la barra después de haber desprendido 880 kcal. 26) 50 g de platino se enfrían hasta 50 ºC, desprendiendo 2090 j. ¿A qué temperatura estaba el platino? Dato: c platino = 136 j/kg K 27) Para hacer hervir 300 gramos de agua ha sido necesario suministrar 25,5 kcal. ¿Cuál era la temperatura inicial del agua? Calor latente 28) a) ¿Qué cantidad de calor es necesaria para fundir 26 g de hielo a 0°C? b) ¿Y para solidificar 26 g de agua? Dato: Calor de fusión del hielo es 2090 J/Kg. 29) ¿Cuánto calor se necesita para fundir 100 g de plomo? Dato: Calor de fusión del plomo 5,5 cal/g. 30) ¿Qué cantidad de calor desprenden 320 g de vapor de agua al condensarse a 100°C? Calor latente de vaporización del agua es de 2257,2 J/g. 31) Para hervir totalmente 550 g de agua a 100 ºC se necesitan 290.000 cal. Determinar el calor latente de ebullición del agua. 32) Qué cantidad de calor habrá que suministrarle a 500 g de hielo a 0 ºC para convertirlo: a) en agua líquida a 0 ºC b) en agua líquida a 14ºC Dato: (calor de fusión del hielo: 80 cal/g) 33) Se tienen 150 g de hielo a –15 °C. Determinar la cantidad de calor necesaria para transformarlos en vapor a 120 °C. Datos: calor específico del hielo 0,5 cal/g ºC, calor específico del vapor de agua 0,45 cal/g ºC. 34) Explicar en qué consiste el efecto invernadero. Explicar la diferencia con el calentamiento global.
