EJEERCICIOS FISICA: TEMPERATURA Y CALOR DEL LIBRO DE ALONSO ACOSTA

1. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
TEMPERATURA Y CALOR

2. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023

3. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023

4. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
Relacionando las longitudes en cada escala, se tiene:
=
= ;
=
=

5. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
=
X -32 = 36 ; x = 68 o
F
=
X -273 = 20 ; x = 293 o
K
( )
=
=
32-x = 27 ; x = 5 o
F
b)
( )
=

6. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
=
273-x =15 ; x =258 o
K
=
=
x = 25 o
C
b) =
=
Y-273 =25 ; Y = 298 o
K
=
( )

7. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
− =
x = - 30 o
C
b)
( )
=
=
273-Y =30 ; Y = 243 o
K
=
= −
X =-73 o
C
b) =
= ; 32 − # = 131.4
Y =-99.4 o
F

8. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
a)
'.
=
'.
= ; x-32 = 65.7
x = 97.7 o
C
b)
'.
=
'.
=
Y-273 =36.5 ; Y = 309.5 o
K
a) =

9. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
= ; x-32 = 675
x = 707 o
F
b) =
=
Y-273 =375 ;
Y = 648 o
K
)
0 − (−195)
100 − 0
=
32 − +
212 − 32
= ; 32-x = 351
x = - 319 o
F
b)
( )
=
=
273-Y =195 ;
Y = 78 o
K

10. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
’
Comparamos longitudes en los termometros:
180 F ---------------------100 C
30 F ---------------- X
X = 16.67 C
Se tiene:
40 o
C -----------------18 cm
16.67 o
C --------------- X
X = 7.5 cm
Comparamos longitudes en los termometros:

11. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
180 F ---------------------100 C
80 F ---------------- X
X = 44.44 C
Se tiene:
44.44 o
C ----------------- 40 cm
25 o
C --------------- X
X = 22.5 cm
0 − ,
100
=
32 − ,
212 − 32
- = ; -180 x = 3200 -100x
-80 X = 3200
X= -40
X = -40 o
C = - 40 o
F

12. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
- − 32
180
=
/ − 273
100
= ; 100F-3200 = 180F -49140
80 F = 45940
F= 574.25
F = 574.25 =K
a)
1 − 0
100
=
- − 32
180

13. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
/
= ; 90 C = 50C-3200
40 C = 32300
C = 24.62 o
C
b.)
1 − 0
100
=
- − 32
180
= ; 180 C = 200C-3200
-20 C = 3200
C = -160 o
C
c.) C =3/4 F
1 − 0
100
=
4
3
1 − 32
180
=
3
4
; 180 C =133.33C-3200
46.67 C = -3200
C = -68.56 o
C
d.) C = F+10
1 − 0
100
=
- − 32
180
= ; 180 C = -1000+100C-3200
80 C = -4200
C = -52.5 o
C
e) C = F-20
1 − 0
100
=
- − 32
180
=
5
; 180 C = 2000+100C-3200
80 C = -1200

14. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
C = -15 o
C
30 − 0
100
=
, − 32
180
= ; x-32 = 54
X = 86 o
F
E = error
E = 87.1 – 86
E = 1.1 o
F

15. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
50 − 0
100
=
, − (−10)
140 − (−10)
=
5
; x+10 = 75
X = 65 o
A
= ; F = 9/5 C +32
9
= 9
; F1 = 9/5 C1 +32
F – F1 = 9/5 (C- C1)
10 = 9/5 ∆1
∆1 = = 5.55 o C

16. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
Calor:
a) 10 o
C a 40 o C
Q =m c ∆>
Q = 0.212
?@A
B C *200g* (40-10)o
C
Q = 1272 cal
b) -70 o
C a --40 o C
Q =m c ∆>
Q = 0.212
?@A
B C *200g* (-40+70)o
C
Q = 1272 cal
∆> = 5 − 20 = 5 o
C
Q =m c ∆>
80 cal = c*400g* 5 o
C
c = 0.04 cal/g o
C

17. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
Q =m c ∆>
Q = 0.115 cal/g o
C*150g* (30-120) o
C
Q = - 1552.5 cal
De: Q =m c ∆>
450 cal = 0.094 cal/g o
C*240 g *∆>
∆> = 19.946 = 19.95 o
C
∆> = >E − >F
>E = ∆> + >F
>E = 19.05 − 30 = −10.05 o
C
Q =m c ∆>
300 cal = 0.056 cal/g o
C*m *(85 − 5) o
C
= 66.96 G

18. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
qqqqqqqq
a) H?FIJK + HLMKJJF = 0 ; Q =m c ∆>
200*0.094*(t-100) + 120*0.115*(t-20) =0
18.8 (t-100) +13.8 (t-20) = 0
18.8 t -1880 + 13.8 t – 276 =0
32.6 t -2156 =0 ; t = 66.13 o
C
b) HNKJOMOF ?FIJK = 200*0.094*(t-100)
HNKJOMOF ?FIJK = 18.8 ∗ (66.13 − 100)
HNKJOMOF ?FIJK = −636.66
c) HB@Q@OF LMKJJF = 120 ∗ 0.115 ∗ (t − 20)
HB@Q@OF LMKJJF = 13.8 (> − 20)
HB@Q@OF LMKJJF = 13.8 (66.13 − 20) = 636.66
a) Q =m c ∆> ; d= m/V
H@BS@ + H@ASTMQMF = 0
d*V*c*∆> + H@ASTMQMF = 0

19. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
1 * 40*1*(t-4)+0.212*80*(t-80)= 0
40(t-4)+ 16.96(t-80)= 0
40t – 160 + 16.96 t- 1356.8 =0
56.96 t = 1516.8
t = 26.63 o
C
b) Qganado aguao = 1 * 40*1*(t-4)
Qganado agua =1 * 40*1*(26.63-4)
Qganado agua = 905.2 cal
c) Qperdido aluminio = m c ∆>
Qperdido aluminio = 0.212*80*(t-80)
Qperdido aluminio = 0.212*80*(26.63-80)
Qperdido aluminio = 16.96 (-53.37) = - 905.15 cal
Q = cm (∆>)
Q = Qq+ Qb +Qc
Q = 0.094 *200*(50)+0.055*150*50+0.212*80*50
Q = 940+ 412.5 + 848 cal
Q = 2200.5 cal
La capacidad calorica de la aleación es:
H = (∆>)
c =
.
= 44.01 cal/g

20. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
H@BS@ + H?SKJNF = 0
m1 C1 ∆> + (∆t) = 0
200 * 1* (32.7-30) + 100* c2 (32.7-100) =0
200* 2.7 + 100 c2 (-67.3) =0
540 = 6730 c2
C2 = 0.0802 cal/g o
C
H?FIJK + H?SKJNF = 0 ; d=m/V ; V= 3 litros
m1 C1 ∆> + (∆t) = 0
m1 C1 ∆> + V (∆t) = 0
4200 * 0.094* (t-15) + 1*3000 *1*(t-80) =0
394.8 (t-15) + 3000(t-80)=0
394.8 t – 5922 + 3000t -240000 t =0
3394.8 t = 245992
t = 72.46 o
C

21. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
H@BS@ + H@BS@ = 0 ; ; d=m/V
m1 C1 ∆> + V (∆t) = 0
m1 *1*(t-100) + 1*2000*1*(t-4) -0
m1(t-100)+ 2000(t-4) =0
m1(20-100)+ 2000(20-4) =0
- 80 m1 + 32000 =0
m1 = 400 g
Qcobre + Qagua + Qaluminio = 0
Q = cm (∆>)
0.094*200(t-10)+1*100*(t-10)+0.212*20*(t-100)=0
18.8 (t-10)+100(t-10) + 4.24 (t-100) =0
18.8 t – 188+100t-1000+4.24 t -424 =0
123.04 t – 1612=0
t = 13.1 o
C

22. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
Qcobre + Qagua + Qihierro = 0
Q = cm (∆>)
0.094*180(25-20)+1*120*(25-20)+0.115*100*(25-to)=0
16.92 (5)+120(5) + 11.5 (25-to) =0
84.6 + 600 + 287.5 -11.5 to =0
11.5 to = 972.1
to = 84.53 o
C
Qcobre + Qagua + Qlaton = 0
Q = cm (∆>)
0.094*90(10-5)+1*103*(10-5)+ c*150*(10-95)=0
8.46 (5)+103(5) + 150 c (-85) =0
42.3 + 515 -12750 c =0
557.3 = 12750 c
c = 0.044 cal/ g o
C
Qcobre + Qagua + Qlcuerpo = 0
C (∆>) + ma ca ∆> + mc cc ∆> = 0

23. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
C- capacidad calorica del calorimetro
20* (30-20) + 1*100 (30-20) + cc 60 (30-120) =0
200 + 1000 – 5400 cc = 0
5400 cc = 1200
Cc = 0.222 cal/ g o
C
Qcobre + Qagua + Qhierro = 0
M C (∆>) + ma ca ∆> + mc cc ∆> = 0
100*0.094 (t-5) + 1*500(t-5) + 0.115*200 (t-90)=0
9, 4 (t-5) + 500(t-5) + 23 (t-90)=0
9.4 t- 47+500t- 2500+23t – 2070=0
532.4 t = 4617
t = 8.67 o
C
Qagua + Qalcohol = 0
Qagua = cm (∆>)
Qagua = c(dV)(∆>) = 1 ∗ 1 ∗ 2000 ∗ (86 − 4)
Qagua = 164000 cal
El calor ganado del agua es igual al que pierde el alcohol:
El poder calorico (PC) del alcohol es:
PC = 6500 Kcal /Kg ; PC = Q/m
Kgalcohol = 164/6500 = 0.025 Kg
malcohol = 25 g

24. EJERCICIOS DE LA FISICA DE MAIZTEGUI SABATO
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
El calor necesario para llevar el agua a 50 grados es:
Q = cm (∆>)
Q = c dV )∆>)
Q = 1*1*40000*(40-10) = 1’200000 cal
Q = 1200 Kcal
El poder calorico ( PC) del carbon es:
PC = 6500 Kcal/Kg ; PC = Q/m
mcarbon = 1200/6500 = 0.185 Kg
S/ = 0.185 Kg * 0.8 USD/Kg
S/. 0.15 USD