Guia Reforzamiento C Tedra 1 1 1
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1.- Deseamos fundir 200 g de plomo que están a 25°C. ¿Cuánto calor se requiere?
Solución: Q=12450J
2.- Calcula el calor que hemos de suministrar a 100 g de hielo a -10°C para transformarlos
en agua líquida a 20°C.
Solución: 43800J
4.-Se tiene 10g de agua a 20C a los que suministramos 25914J de calor para
transformarlos en vapor de agua. Calcula la temperatura final.
Solución: T=100ºC
5.- Hallar el calor que se debe extraer de 20 g de vapor de agua a 100ºC para condensarlo
y enfriarlo hasta 20 °C. Calor de fusión del hielo 80 cal/g; calor de vaporización 540 cal/g
Sol. Q=11.800 calorías
6.- ¿Cuánto calor debe agregarse a 20g de aluminio a 20ºC para fundirlo completamente?.
Datos: Calor de fusión del aluminio 3,97x105 J/kg; Calor específico del aluminio
0,215cal/g ºC; Punto de fusión del aluminio: 660 ºC
Solución: 19,5 KJ
9.- Se tiene una barra de cobre de 500 grs con calor específico de C = 0,092 cal/gr°C, calor
latente de fusión Lf = 42 calorías/gramo y temperatura de fusión de Tf =1085 °C
11.- Un recipiente cerrado, tiene área basal de 2 m2 y contiene agua. El aire que queda
encima del agua, dentro del recipiente, está a 1,2 atm de presión. A 30 cm de profundidad
respecto de la superficie libre del líquido se halla un tubo abierto a la atmósfera. En estas
condiciones, calcule:
a) La fuerza que soporta la tapa inferior del recipiente.
b) la altura de la columna de agua en el tubo.
Sol. 𝑎) 𝑃𝑒𝑠𝑜𝐴𝑔𝑢𝑎 = 𝑚𝑔 = (𝜌𝑉)𝑔 = 1000 ∙ 2 ∙ 0.6 ∙ 10 = 12000 𝑁
𝐹
𝑃= → 𝐹 = 𝑃𝐴 = 1.2𝑥105 𝑥2 = 2.4𝑥105 = 2.4𝑥105 𝑁
𝐴
𝐹𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝐴𝑔𝑢𝑎 + 𝐹 = 2.52𝑥105 𝑁
𝑏) 𝑃0 + 𝜌𝑔ℎ = 1.26𝑥105 + 𝜌𝑔ℎ, → 1𝑥105 + 1000 ∙ 10 ∙ ℎ
= 1.26𝑥105 + 1000 ∙ 10 ∙ 0.3
ℎ = 2.3 𝑚
12.- Un cubo de madera de volumen 100 cm3 flota en agua. Si la densidad del cubo es de
750 Kg/m3, encuentre el hundimiento h.
𝑆𝑜𝑙. 𝐸 − 𝑀𝑔 = 0 → 𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑉𝑠𝑢𝑚 = 𝑀
𝑀 = 750𝑥100𝑥10−6 = 0.075 𝐾𝑔
𝑉𝑠𝑢𝑚 = 0.075𝑥10−3 → (4.64)2 ℎ = 0.075𝑥10−3
ℎ = 0.0035𝑥10−3 𝑚
1 1
𝑃1 + 𝜌𝑔 ∗ 0 + 𝜌𝑣12 = 𝑃2 + 𝜌𝑔 ∗ 0.15 + 𝜌𝑣22
2 2
𝐹
+ 500𝑣12 = 0 + 1000 ∗ 10 ∗ 0.15 + 500 𝑣22
𝐴1
4
+ 500𝑣12 = 1500 + 500𝑣22
2𝑥10−3
𝐴2 1.25𝑥10−7
𝑣1 = 𝑣2 = −5
𝑣2 = 0.625𝑥10−2 𝑣2
𝐴1 2𝑥10
𝑄 0.015 𝑚
𝑄 = 𝑣𝐴 → 𝑣1 = = = 2.99
𝐴 𝜋 ∙ (4𝑥10−2 )2 𝑠
𝑄 0.015 𝑚
𝑣2 = = = 7.6
𝐴 𝜋 ∙ (2.5𝑥10−2 )2 𝑠
1 1 1 1
𝑃1 + 𝜌𝑣12 = 𝑃2 + 𝜌𝑣22 + 𝜌𝑔ℎ2 → 𝑃1 = (𝑃2 + 𝜌𝑣22 + 𝜌𝑔ℎ2 ) − 𝜌𝑣12
2 2 2 2
Resp:
𝐹 = 𝐸 − 𝑚𝑔 = 𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑉 𝑔 − 𝑚𝑔 = 1000 ∙ (0.13 ) ∙ 10
−(750 ∙ 0.13 ) ∙ 10 = 2.5𝑁
𝐸 − 𝑚𝑔 = 0 → 𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑉𝑠𝑢𝑚 𝑔 − 𝜌𝑚𝑎𝑑𝑒𝑟𝑎 𝑉 𝑔
1000 ∙ (0.01 ℎ) − 700 ∙ (100𝑥10−6 ) = 0 → ℎ = 0.075 𝑚
7
Luego 10 𝑥100 = 70 % 𝑠𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑑𝑜
16.- Dos moles de un gas ideal tienen una presión inicial P 1 = 2 atm y un volumen inicial de
V1 = 2 lt. El ciclo que realiza el gas es cuasiestático. Se expande isotermalmente hasta un
volumen V2 = 4 lt. Luego es calentado a volumen constante hasta alcanzar una presión P 3 =
2 atm y posteriormente es enfriado a a presión
constante de regreso a su estado inicial.
Solución
P1V1
b) T1 T1 24,3 K
nR
T1 T2 T1 24,3 K (5Puntos)
P3V3
T3 T1 48,6 K
nR
Solución:
𝑊𝐼𝐴𝐹 = 2𝑥2 = 4 𝑎𝑡𝑚 𝑙𝑡 = 400 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒𝑠
2𝑥1
𝑊𝐼𝐹 = 2 + = 3 𝑙𝑡 𝑎𝑡𝑚 = 300 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒𝑠
2