EJERCICIOS DE CALOR 4º ESO

1. El Hogar (Q1) de una máquina térmica produce 850 kcal/min y el rendimiento de la máquina es del 30 %. Calcula cuantos julios se ceden al refrigerante (Q2) por minuto, y cuál es el trabajo que realiza la máquina en un minuto.
Sol : Q2 = 595 kcal/min = 2487000 J/min; W = 255 kcal/min = 1065900 J/min

2. Calcula el calor total necesario para transformar 2 kilogramos de hielo a – 6°C en agua a 35°C.
(Datos: CeHielo = 2006 J/kg °K; CeAgua = 4180 J/kg °K; Lf = 334400 J/kg)
Sol: 985472 J

3. Se introduce un trozo de hierro de 3 kilogramos que se encuentra a una temperatura de 2 °C en un recipiente con agua a 40 °C. Si el agua tiene una masa de
10 kg. ¿Cuál será la temperatura del equilibrio?
(Datos: CeAgua = 4180 J/kg °K; CeHierro = 460 J/kg °K)
Sol: 311,78 K = 38,78 ºC

4. Calcula la temperatura, expresada en Kelvin y en grados Fahrenheit, a la que está ardiendo un libro, si en la escala Celsius sucede a 233 ºC.
Sol: 506 K; 451,4 ºF

5. La energía potencial que tiene un objeto de plomo de 0,2 kg es de 200 J. Si lo dejamos caer, toda su energía cinética se emplea en subir la temperatura del plomo. ¿Cuánto calor, expresado en calorías, recibe el objeto? ¿Cuánto se incrementa su temperatura?
Datos: ce plomo = 130 J/ºC kg
Sol: 48 cal; 7,69 ºC

6. Una bala de 20 g impacta a 375m/s en un taco de aluminio de 200 g. Si toda la energía de la bala pasa al aluminio, ¿a qué temperatura se encontrará el aluminio al final si estaba a 20,0 ºC?
Datos: ce (aluminio) = 898 J/ºC kg
Sol: 27,83 ºC

7.¿Qué potencia tiene un congelador que es capaz, en una hora, de congelar y llevar hasta –18 ºC una cubitera que contiene 1 L de agua a 20 ºC?
Datos: CeAgua = 4180 J/kg °K ; Ce Hielo = 2006 J/kgK ; Lf = 334400 J/kg
Sol: 126,14 w

8. Una máquina térmica toma 40000 J de un foco caliente y realiza un trabajo de 3,84 kcal. Calcula el Rendimiento y cuánta energía se desperdicia (pasa a l foco frío)
Sol: 40,13 %. Q2 = 23948,8 J

9. Se aportan 340 kJ por minuto a una máquina térmica que ofrece un rendimiento del 28 %. Calcula:
a. El trabajo mecánico realizado por minuto.
b. La energía desperdiciada por minuto.
c. La potencia de la máquina en kw y CV
Sol: W = 95,2 KJ/min. Q2 = 244,8 KJ/min
Pot = 1586,67 wat = 2,16 CV