PROBLEMAS DE QUMICA TERMODINAMICA.docx

PROBLEMAS DE QUMICA TERMODINAMICA 1. hallar la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 100 g de cobre

desde 10 ºC a 100 ºC.

 

Solución

           2.

suponiendo que a 100 g de aluminio a 10 ºC se le suministre la cantidad de calor necesario del ejercicio anterior deducir que cuerpo, cobre o aluminio, estará más caliente.

 .

Solución

                              3. Un trozo de 6,22 Kg de cobre metálico se calienta dese 20,5 °C hasta 324,3 °C.

calcule el calor absorbido (en KJ) por el metal.

Solución:

           CAMPOS VASQUEZ, HENRY

QUIMICA INDUSTRIAL

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     4. Hallar la temperatura resultante de la mezcla de 150 g de hielo a 0ºC y 300 g de

agua a 50ºC. Solución

              ( )             5. Hallar el calor que se debe extraer de 20 g de vapor de agua a 100 ºC para

condensarlo y enfriarlo hasta 20 ºC calor de vaporización 540 cal/g

Solución

                              6. Un calorímetro de 55 g de cobre contiene 250 g de agua a 18 ºC. Se introduce en él

75 g de una aleación a una temperatura de 100 ºC, y la temperatura resultante es de 20,4 ºC. Hallar el calor específico de la aleación.

 













                                                   7. hallar la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 300 g de cobre

desde 40 ºC a 100 ºC.

 

Solución

             8. La combustión de 5 g de coque eleva la temperatura de 1 l de agua desde 10 ºC hasta

47 ºC. Hallar el poder calorífico del coque. coqu e.

Solución

                













9. El agua en la parte superior de las cataratas del Niágara tiene una temperatura de 10

ºC. Si ésta cae una distancia total de 50 m y toda su energía potencial se emplea para calentar el agua, calcule la temperatura del agua en el fondo de la catarata

Solución

  Si tomamos como masa del agua a

     



Además si

                  10. ¿Cuánto calor debe agregarse a 20 g de aluminio a 20 ºC para fundirlo

completamente? Calor de fusión del aluminio

       ; Calor específico

del aluminio 0,215 cal/g ºC; Punto de fusión del aluminio: 660 ºC

Solución

           













                                       11. Una bala de plomo de 3 g se desplaza a 240 m/s cuando se incrusta en un bloque de

hielo a 0 ºC. Si todo el calor generado funde el hielo, ¿qué cantidad de hielo se derrite? (el calor latente de fusión para el hielo es de 80 kcal/kg y el calor específico del plomo es de 0,030 kcal/kg. ºC.

Solución

                                              

12. ¿Qué energía desprenden al aire 80 g de vapor de agua que se condensan en una

ventana? En calorías Datos: Vapor Le = 2257 J/g

Solución:













 13. Una herradura de hierro de 1,5 Kg inicialmente a 600 ºC se sumerge en una cubeta

  

que contiene 20 Kg de agua a 25 ºC. ¿Cuál es la temperatura final?

   Solución

      ( )]      [       ( ) [  ( )]          14. A una sartén de acero de 300 g de masa se le aumenta la energía interna en 200 J: a) ¿Qué aumento de temperatura se produce? b) Si su temperatura inicial es de 25 ºC, ¿Cuál será la temperatura temperatura final? Dato: Calor específico del acero 450 J/kg·K.

Solución

a)

  

                       b)

 















15. ¿Cuánto aumenta la energía interna de 500 g de agua si se aumenta su temperatura

de 50 ºC a 60 ºC? suponga volumen constante

Solución

           16. Un cubito de hielo de 30 g de masa se encuentra a – a – 5 ºC. Calcula la energía que

hay que comunicar para que se pase al estado líquido. Datos: Hielo Lf = 334,4 J/g. ce = 2,13 J/g·K

Solución

  

Energía necesaria = energía para c ambio de fase + energía para la variación de temperatura -) Energía de variación de temperatura

-) Energía de cambio de fase

              













              18. Se quiere fundir 1 kg de hielo a 0 ºC echando agua a 60 ºC. ¿Qué cantidad de agua

se necesita? Datos: Hielo Lf = 334,4 J/g.

Solución

               

19. En un experimento se suministran 40000 J de d e energía en forma de calor y esto eleva

la temperatura de un bloque de aluminio 80 ºC. Si la masa del bloque de aluminio es de 300 g, ¿cuál es e s el valor del calor específico del aluminio? a luminio?

Solución

     













Solución

    

21. ¿Cuánto calor hay que transferir para fundir una barra de hierro de masa 10 kg que

se encuentra a 0 ºC? Datos: Temperatura de fusión del hierro 1535 º C, Lf = 25,080 J/g, ce = 0,489 J/g·K.

Solución

                        

22. ¿Cuánto aumenta la energía interna de 400 g de agua si se aumenta su temperatura

de 30 ºC a 80 ºC? si el sistema realiza un trabajo de 400J.

Solución

         













Solución

        ( )               24. En un experimento se suministran 5820 J de energía en forma de calor y esto eleva

la temperatura de un bloque de aluminio 30 ºC. Si la masa del bloque de aluminio es de 200 g, ¿cuál es el valor del calor específico del aluminio?

Solución

                25. En un reactor libera

  de energía en forma de calor y esto eleva la













          26. Un jugador eleva un metal de 10 kg desde el suelo hasta hasta una altura de 6 m y luego la

deja caer al suelo. ¿Qué cantidad de trabajo, en J, se realiza para levantar la bola?

Solución Como el trabajo que se realiza es igual a la energía que gana el cuerpo

        27. Cierto gas se expande de un volumen de 2.5 L a 5 L a temperatura constante calcule

el trabajo realizado por el gas si la expansión ocurre: a) Contra el vacío. b) Contra de una presión constante de 1.5 atm

Solución Si

















Solución

        

           29. Una muestra de nitrógeno gaseoso expande su volumen de 3L a 8 L a temperatura

constante calcula el trabajo realizado en J si el gas se expande contra una presión constante de 0.80 atm , y contra una presión de 3,7 atm

Solución Nos dice a presión constante si





Además en ambos es expansión

Cuando la presión es 0,80atm.













31. calcule el cambio de energía interna cuando 2 moles de metano se queman y forman

dióxido de carbono y agua a 3 atm y 300K. en la siguiente ecuación,

      Solución

                                     32. calcule el trabajo realizado en joule cuando se evapora 3 moles de agua a 2.5 atm y

100°C. suponga que el volumen del agua líquida es despreciable comparado con el volumen del vapor a 100°C .suponga un comportamiento de gas ideal.

Solución













 

34. Un trozo de plata con una masa de 362 g tiene una capacidad calorífica de 85,7 J/ °C.

¿Cuál es el calor específico de la plata?

Solución:

            35. una muestra de 0.1375g de magnesio solido se quema en una bomba calorimétrica a













36. calcule el calor de combustión de la siguiente reacción

Solución

            37. Calcule el calor de combustión de la siguiente reacción

Solución

                













Solución Como el trabajo que se realiza es igual a la energía que gana el cuerpo

       40. Un trozo de 500 gramos de cobre que se encuentra a 200 ºC se sumerge en dos litros de

agua a 10 ºC mezclándose isobárica isobárica y adiabáticamente.

 . encuentre la   

entropía del cobre cuando está en equilibrio.

Solución

        ( )    ( )   















    . 41. Un sistema absorbe 360 J de calor y realiza un trabajo de 25J. Calcular la variación

de energía interna

Solución





















 

44. Al quemarse la gasolina en un cilindro del motor de un coche se liberan 120 kJ. Si el

trabajo realizado por los gases producidos en la combustión es de 50 kJ, calcula cuánto valdrá la variación de energía interna del sistema Solución

         













Como es una reacción de combustión su ecuación es la siguiente

    ∑ ∑                                  













Simplificando y sumando ambas ecuaciones tenemos

  

 49. calcule el trabajo realizado cuando se disuelven  de estaño en un exceso de acido 1,00atm y 25°C.

                Solución















            Si despreciamos el volumen inicial ya que el volumen va a aumentar estamos en una expansión por lo que el trabajo va a ser negativo

                    















54. Un gas ideal inicialmente a 300 K se expande en forma isobárica a una presión de

2.5 kPa. Si el volumen aumenta de 1 m3 a 3 m3 y se agregan 12500 J de calor al sistema, encuentre:













                













      













     

   Calcule la entalpia de formación del metanol (  ) a partir de sus elementos. 













b.

      Si un mol de     pesa   



















































PROBLEMAS DE QUMICA TERMODINAMICA.docx

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