Ejercicios
práctica
1 - ¿Cuál es el
estado final de un bloque de 100 g. de hielo inicialmente a -30°C, al absorber
3100 calorías? (Dato: Lf-hielo = 80 cal/g, temperatura de fusión: 0°C)
Cuando en un problema no sabemos si hay algún cambio de
estado, como en este caso, hay que resolverlo paso por paso para determinar el
estado final (puede ser que el hielo aumente su temperatura, una mezcla de agua
líquida y hielo o que se funda completamente y además aumente su temperatura)
Primero calculemos el calor necesario para pasar a hielo
a 0°C
Como el bloque absorbe 3100 calorías y necesita
solamente 1500 cal para llegar a0°C, va a seguir absorbiendo calor, que lo
utiliza inicialmente para comenzar a fundirse. Ahora bien, las 1600 cal que le
quedan ¿Le alcanzarán para llegar a fundirse totalmente? Calculemos el
calor necesario para fundir los 100g
Necesitaría 8000 para fundir los 100g, así que como sólo
absorbe 1600 cal. el estado final va a ser una mezcla de agua y hielo
a 0°C Calculemos ahora gramos de hielo se funden con 1600cal:
Por lo tanto el estado final
serán 20 g de agua líquida, y el resto, 80 g permanece como hielo
a 0°C.
2
- Se calienta 1 kg de hielo a 0 ºC hasta que se
funden 300 g de éste. Calcula la energía que se ha necesitado.
3- ¿Qué cantidad
de calor deben perder 5 kg de agua a 0 ºC para que se congele? Dato: 
4- Un iceberg de
1000 gramos de masa está a una temperatura de 0 ºC . ¿Cuánta
energía tiene que recibir para fundirse y convertirse
en agua a 20 º C? Datos: temperatura de fusión 0°C, Lf = 80 cal/g.
5 - ¿Qué
cantidad de hielo a 0 º C hay que mezclar con 50 g de agua a 70 º C para que
todo el hielo funda y la temperatura final sea 0º C? Rta : 44 g
6- ¿Cuantas calorías hay que entregarle a 300g de hielo a -20 ºC para
llevarlo a agua a
30ºC? ¿Y para
que sea vapor a 150ºC? Graficar
7- ¿A qué temperatura y en qué estado estarán 200g de hielo a -5 ºC si
le entrego
1000cal? ¿Y si
le entrego 1500cal? ¿y si le entrego 10000cal? Graficar cada caso
8- Si tengo 80g de un elemento misterioso en su temperatura de fusión,
y es necesario
entregarle 2000cal para que cambie de fase completamente ¿Cuánto vale
el calor latente de
fusión?
9- Un vaso aislado del exterior, contiene 125 g de agua a 80 ºC
. ¿Cuántos gramos de hielo a 0 º C hay que añadir para que la temperatura final
del sistema sea 25 º C ?Rta : 65,5 g
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