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CALORIMETRÍA18mar2010Calorimetria.doc1. Calcular mediante la tabla siguiente las capacidades caloríficas de un átomo gramo de Al,Cu, Pb, y Hg y comparar los resultados con los valores predichos por Dulong y Petit. Loscalores específicos correspondientes son: Al = 0,217 cal / gr ºC ; Cu = 0,093 cal / gr ºC ;Pb = 0,031 cal / gr ºC ; Hg = 0,033 cal / gr ºC. Los pesos atómicos son Al = 26,97 gr ;Cu = 63,54 gr ; Pb = 207,61 gr y Hg = 200,61 gr.2. Una masa de hierro de 30 gr es calentada a p = cte desde 25 ºC hasta 150 ºC. Calcular,expresando el resultado en joule, la cantidad de calor necesario, sabiendo además que elcalor específico medio a esas temperaturas del hierro es c p = 0,1092 cal / gr ºC.3. Hallar la energía requerida para calentar a presión constante 0,454 kg de aire desde 555 ºKhasta 1010,5 ºK, utilizando: a) el calor específico sacado de tablas, c p = 6,3712 +0,00150512*T (Kcal / Kmol ºK), sabiendo que el peso molecular del aire es de 29,56 Kg /Kmol; b) el calor específico medio c p = 0,24 Kcal / Kg ºK.4. Calcular cuanto calor se requiere para elevar la temperatura de 800 gr de cobre, calorespecífico medio c = 0,093 cal / gr ºC, desde 20 ºC a 80 ºC y cual es la capacidad caloríficamedia del cobre en tales condiciones.5. Una pieza de fundición que pesa 50 kg es sacada de un horno a una temperatura de 500 ºC eintroducida en un tanque que contiene 400 kg de aceite a 25 ºC. La temperatura final es de38 ºC y el calor específico del aceite 0,5 kcal / kg ºC. Calcular el calor específico de lafundición despreciando la capacidad calorífica del tanque y todas las pérdidas caloríficas.6. Un bloque de plomo de 300 gr que está a 100 ºC se lo sumerge en 100 gr de agua a 15 ºCque está contenida en un calorímetro de latón de 200 gr de masa. Cuál es la temperaturafinal de la mezcla siendo los calores específicos correspondientes los siguientes: c Pb =0,030 cal / gr ; c H20 = 1 cal / gr ºC y c latón = 0,09 cal / gr ºC.7. Se agregaron 1000 gr de agua hirviendo a temperatura de 100 ºC en una tetera de aluminio a20 ºC, después de lo cual la temperatura de ambos sistemas fue de 86 º C. Calculardespreciando las pérdidas de calor al medio ambiente: A) cuánto calor absorbió elaluminio, B) cuál era la masa de la tetera. c Al = 0,030 cal / gr ºC8. Un salón de clase tiene 6,1 m * 4,57 m * 3,66 m. Calcular: A) cuánto calor se requierepara elevar la temperatura del aire contenido en el salón desde 15,6 ºC hasta 21,1 ºC apresión constante. (densidad del aire a 15,6 ºC: ρ = 1,12 Kg / m 3 ) B) Cuánto carbón decalor de combustión 6.650 Kcal / Kg tendrá que quemarse para proporcionar el calornecesario? La eficiencia del horno es del 25%.9. Qué cantidad de calor expresada en calorías y en BTU se requiere para elevar la temperaturade 150 lt de agua contenida en un depósito, desde la temperatura de 15 ºC hasta 60 ºC. . Elagua será calentada por la combustión de gas de alumbrado cuyo poder calorífico es de 5600Kcal / Kg. Cuántos m 3 de gas tendrán que quemarse si las pérdidas son del 20% . Si el aguase calentara mediante un calentador eléctrico cuantos Kw*h serían necesarios suponiendoque su rendimiento es igual al 100 %.(1 BTU = 252 cal)

10. La instalación de calefacción de una casa quema 10 Tn de carbón. Si las pérdidas totalesson del 15 %, cuántas Kcal se utilizaron realmente para calentar la casa?. Calcular tambiénlas dimensiones que tendría un depósito de agua que almacenará la energía caloríficanecesaria suponiendo que el agua se calienta a 30 ºC en el verano y se enfría hasta 25 ºC enel invierno. Suponer que la combustión del carbón entrega 6500 Kcal / Kg.