Ejercicios resueltos de Energía Térmica y Calor

 El calor y la energía térmica son la energía térmica que se transfiere de un cuerpo a otro. El calor es la transferencia de energía térmica entre dos objetos que están en contacto térmico, mientras que la energía térmica es la cantidad total de calor más la energía cinética de todas las partículas de un cuerpo. Aunque el calor siempre fluye de las temperaturas más altas a las más bajas, no todos los tipos de energía térmica fluyen de esta manera. Por ejemplo, el calor puede fluir de los líquidos más calientes a los más fríos, pero la energía térmica no siempre fluye en la misma dirección que el calor. Los ejercicios resueltos de calor y energía térmica están diseñados para ayudar a los estudiantes a aprender las diferencias entre el calor y la energía térmica y cómo interactúan. Estos ejercicios pueden utilizarse en una variedad de entornos diferentes, incluyendo las clases de ciencias físicas en la escuela media o secundaria, así como en los cursos de ciencias de la escuela secundaria, como la química o la física. Al asignar a los alumnos la resolución de problemas como éstos, los profesores tienen la oportunidad de evaluar la comprensión de estos conceptos clave por parte de sus alumnos, así como su conocimiento general de otros tipos de principios científicos.

La energía térmica es la cantidad total de calor que contiene una sustancia. El calor es la transferencia de energía térmica de un objeto a otro. Resolver ejercicios de calor y energía térmica te ayudará a entender mejor el concepto de calor, energía térmica y transferencia de calor. Hay muchos tipos diferentes de ejercicios de calor y energía térmica que puedes resolver. Entre ellos se encuentran: Calcular la cantidad de calor que se transfiere de un objeto a su entorno utilizando la ecuación: Calor = Masa x Capacidad calorífica específica x Cambio de temperatura x Tiempo. Utilizar un mapa de calor para mostrar gráficamente las zonas de altas y bajas temperaturas en un mapa a lo largo del tiempo. Comprender cómo las moléculas de un objeto se mueven más rápidamente cuando se calientan y al mismo tiempo ocupan más espacio. Observar frases con palabras como "caliente" o "frío" para identificar qué palabras tienen connotaciones negativas y positivas. Entender cómo la temperatura afecta al movimiento de los átomos y las moléculas. Resolver este tipo de ejercicios te ayudará a entender mejor el concepto de calor, energía térmica y transferencia de calor.

Enunciados de ejercicios de calor y temperatura

Aquí tienes los enunciados de los ejercicios de Energía Térmica y Calor. Si quieres ver los ejercicios resueltos te los dejo en pdf para que los puedas descargar abajo.

Ejercicio 1:

En una empresa se funde plomo utilizando un crisol y un quemador de gas licuado de petróleo (GLP). El crisol es de hierro fundido, tiene una masa de 60 kg y una capacidad para fundir 300 kg de plomo.

Se requiere calcular la cantidad de calor necesario para fundir una carga de plomo y el volumen, expresado en litros, de GLP que se consume. Considera que la temperatura inicial del sistema crisol-plomo es de 8ºC

Ejercicio 2:

En un recipiente aislado se tiene una mezcla de 50 g de hielo con 200 g de agua en equilibrio a 0ºC. Si se sumerge un trozo de 200 g de Cu a 200ºC, calcula la temperatura final del sistema y el calor transferido por el cobre.

Ejercicio 3:

¿Cuál es la energía requerida para llevar 20 libras de hielo, que está a , a vapor de agua a ?

Ejercicio 4:

En 40 mL de agua con una temperatura de  se diluyen 5 g de hidróxido de sodio, lo que incrementa la temperatura del agua en . Tomando como densidad del agua 1 g/mL y como calor específico del agua , determina:

a) La temperatura final.

b) Tipo de proceso que se ha dado.

c) Calor de dilución.

d) La capacidad calorífica específica del NaOH, utilizando los datos indicados en el ejercicio.

e) La capacidad calorífica molar del NaOH, utilizando los datos indicados en el ejercicio.

Ejercicio 5:

El oxígeno () tiene una masa molar de .

a) Calcula la energía cinética de traslación media de una molécula de oxígeno a 300 K.

b) ¿Cuál es valor medio del cuadrado de su rapidez?

c) Calcula su rapidez rms.

d) Calcula el momento lineal de una molécula de oxígeno que viaja con esa rapidez.

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