1. Un riel de acero se enfría de 70 a 30°C en 1 h. ¿Cuál es la variación de temperatura en grados Fahrenheit en ese mismo lapso?
Sol $\Delta T = 72°F$
2. ¿A qué temperatura la escala Celsius y la escala Fahrenheit coinciden en una misma lectura numérica?
Sol T = - 40 °C = - 40 °F
3. Un trozo de carbón vegetal que estaba inicialmente a 180°F experimenta una disminución de temperatura de 120°F. Exprese este cambio de temperatura en grados Celsius. ¿Cuál es la temperatura final en la escala Celsius?
Sol $\Delta$T = 66.7°C, $T_C$ = 15.6°C
4. La acetona hierve a 56.5°C y el nitrógeno líquido hierve a — 196°C. Exprese estas temperaturas específicas en la escala Kelvin. ¿Cuál es la diferencia entre esas temperaturas en la escala Celsius?
Sol $\Delta$T = 252.5°C
5. Una losa de concreto tiene 20 m de largo. ¿Cuál será el incremento en su longitud si la temperatura cambia de 12 a 30°C? Supón que $\alpha$ = 9 X 10$^{- 6}$ 1/°C.
Sol $\Delta$L = 3.24 mm
6. Un trozo de tubo de cobre tiene 6 m de longitud a 20°C. ¿Qué incremento de longitud tendrá cuando se caliente a 80°C?
Sol. $\Delta$L = 6.12 mm
7. Una barra de plata tiene 1 ft de longitud a 70°F. ¿Cuánto se incrementará su longitud cuando se introduzca en agua hirviendo (212°F)?
Sol $\Delta$L = 0.0187 in
8. El diámetro de un orificio en una placa de acero es de 9 cm cuando la temperatura es de 20°C. ¿Cuál será el diámetro del orificio a 200°C?
Sol d = 9.02 cm
9. Una varilla de bronce tiene 2.00 m de longitud a 15°C. ¿A qué temperatura se tendrá que calentar la varilla para que su nueva longitud sea de 2.01 m?
Sol T = 293 °C
10. Una placa cuadrada de cobre que mide 4 cm por lado a 20°C se calienta hasta 120°C. ¿Cuál es el incremento del área de la placa de cobre?
Sol $\Delta$A = 0.0544 cm$^2$
11. Un orificio circular en una placa de acero tiene un diámetro de 20.0 cm a 27°C. ¿A qué temperatura se tendrá que calentar la placa para que el área del orificio sea de 314 cm$^2$?
Sol T = 5.88 °C
12 . ¿Cuál es el incremento de volumen en 16.0 litros de alcohol etílico cuando la temperatura se incrementa en 30°C?
Sol $\Delta$V = 0.528 L
13. Un matraz Pyrex tiene un volumen interior de 600 ml a 20°C. ¿A qué temperatura el volumen interior será de 603 ml?
Sol T = 576 °C
14. Si 200 cm3 de benceno llenan exactamente una taza de aluminio a 40°C y el sistema se enfría a 18°C, ¿cuánto benceno (a 18°C) puede agregarse a la taza sin que se derrame?
Sol $\Delta$V = 5.14 $cm^3$
15. Un vaso de laboratorio Pyrex se llena hasta el borde con 200 $cm^3$ de mercurio a 20°C. ¿Cuánto mercurio se derramará si la temperatura del sistema se eleva a 68°C?
Sol $V_{derramado} = 1.64\ cm^3$
16. La longitud de una varilla de aluminio, medida con una cinta de acero, fue de 60 cm cuando ambas estaban a 8°C. ¿Cuál será la lectura de la longitud de la varilla en la cinta si ambas están a 38°C?
Sol 60.022 cm
CALORIMETRIA
17. ¿Qué cantidad de calor se requiere para cambiar la temperatura de 200 g de plomo, de 20 a 100°C?
Sol Q = 496 cal
18. Cierto proceso requiere 500 J de calor. Exprese esta energía en calorías y en Btu.
Sol Q = 119 cal , Q = 0.474 Btu
19. Un horno aplica 400 kJ de calor a 4 kg de una sustancia, causando que su temperatura se eleve en 80°C. ¿Cuál es el calor específico?
Sol c = 1250 J/(kg°C)
20. ¿Qué cantidad de calor se liberará cuando 40 Ib de cobre se enfrían de 78 a 32°F?
Sol Q = 171 Btu
21. Un automóvil de 900 kg que viaja con una velocidad inicial de 20 m/s se detiene. El trabajo requerido para que se detenga el carro es igual a su cambio en la energía cinética. Si todo este trabajo se convirtiera en calor, ¿qué cantidad equivalente se pierde en kilocalorías?
Sol 43 kcal
22. Un aparato de aire acondicionado tiene un régimen nominal de 15 000 Btu/h. Exprese esta potencia en kilowatts y en calorías por segundo.
Sol P = 4.395 kW = 1050 cal/s
23. En una taza de cerámica de 0.5 kg se sirve café caliente con un calor específico de 4186 J/(kg°C). ¿Cuánto calor absorbe la taza si la temperatura se eleva de 20 a 80°C?
Sol 125.6 kJ
24. ¿Cuántos gramos de hierro a 20°C será necesario calentar a 100°C para que liberen 1800 cal de calor durante el proceso de volver a su temperatura original?
Sol m = 199 g
25. Un trozo de 4 kg de metal (c = 320 J/(kg°C)) se encuentra inicialmente a 300°C. ¿Cuál será su temperatura final si pierde 50 kJ de energía calorífica?
Sol $T_f$ = 261 °C
26. ¿Qué masa de agua que inicialmente estaba a 20°C se debió mezclar con 2 kg de hierro para hacer que la temperatura del hierro bajara de 250°C a una temperatura de equilibrio de 25°C?
Sol m = 10.1 Kg
27. Un trabajador saca un trozo de hierro de 2 kg de un horno y lo coloca en un recipiente de aluminio de 1 kg, que se ha llenado parcialmente con 2 kg de agua. Si la temperatura del agua sube de 21 a 50°C, ¿cuál era la temperatura inicial del hierro?
Sol $T_i$ = 336.67°C
28. ¿Cuánto hierro a 212°F se deberá mezclar con 10 Ib de agua a 68°F con el fin de tener una temperatura de equilibrio de 100°F?
Sol m = 25.3 lb
29. ¿Cuánto calor se requiere para fundir totalmente 20 g de plata a su temperatura de fusión?
Sol Q = 19.2 J
30. ¿Qué cantidad de calor se necesita para convertir 2 kg de hielo a —25°C en vapor a 100°C?
Sol Q = 6.13 X 10$^6$ J
31. Si 7.57 X 10$^6$ J de calor se absorben en el proceso de fundir por completo un trozo de 1.60 kg de un metal desconocido, ¿cuál es el calor latente de fusión y de qué metal se trata?
Sol $L_f$ = 4.73 x 10$^6$ J/Kg; Cobre
32. ¿Cuántos gramos de vapor a 100°C es necesario mezclar con 200 g de agua a 20°C con el fin de que la temperatura de equilibrio sea de 50°C?
Sol m = 10.17 g
33. ¿Cuánto calor se libera en total cuando 0.500 Ib de vapor a 212°F se convierte en hielo a 10°F?
Sol Q$_{perdido}$ = 650 Btu
34. Cien gramos de hielo a 0°C se mezclan con 600 g de agua a 25°C. ¿Cuál será la temperatura de equilibrio para la mezcla?
Sol 10.0°C
El viernes 1 de diciembre les pongo lo de Gases ideales
Cuando subirá la parte de los gases?
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