INTRODUCCION

La fisicoqumica es una ciencia que abordadistintas materias del conocimiento cientficotanto del mundo fsico macroscpico(sistemas termodinmicos en equilibrio,procesos de sistemas en transicin o enestado estacionario), como microscpico(mecnica cuntica, fisicoqumica estadstica,etc.).

Un concepto bsico para los estudiosfisicoqumicos es el de sistema. Este es unaporcin del universo, acotada por lmitesreales o mentales, que contiene materia y seespecfica por propiedades que emanan de suestado termodinmico. Lo que rodea alsistema se denomina sus alrededores

Tipos de sistemas

SISTEMA ABIERTO

SISTEMA CERRADO :

SISTEMA AISLADO:

PAREDES O LIMITES DE UN SISTEMALlamaremos paredes o limites del sistema a las superficiesque separan a ste de los alrededores.

Las paredes pueden permitir o impedir el intercambio demateria o energa con los alrededores.

Homogneos: las propiedadestermodinmicas tiene los mismos valores entodos los puntos del sistema. El sistema estconstituido por una sola fase.

Heterogneos: las propiedadestermodinmicas no son las mismas en todoslos puntos del sistema. El sistema estconstituidos por varias fases, separadas entres por una "frontera" llamada interfase.

El critrio de SIGNOS debemos considerarque el calor absorvido y el trabajo realizadopor el sistema siempre sern positivos (Q>0 yW>0);

por el contrario el calor cedido y el trabajoentregado al sistema siempre sern negativos(Q

PROPIEDADES DE SISTEMAS:

Propiedades Extensivas: Son aquellaspropiedades que dependen de la masa total delsistema. Por ejemplo, la masa es una propiedadextensiva, como tambin lo es la cantidad total deenerga cintica que tiene, o el momento deinercia. etc.

Propiedades Intensivas: Son aquellas que varande punto a punto del sistema o bien no dependende la masa total. Por ejemplo, la temperatura esuna propiedad intensiva. Tambin podra serlo elvoltaje.

Relacin entre propiedades intensivas y extensivas

Si se denota por H la propiedad extensiva y porh la propiedad intensiva asociada se puedeestablecer la relacin que define cualquierpropiedad intensiva como la cantidad depropiedad extensiva por unidad de masa, as:

h=dH/dm

Los conceptos claves de un sistemafisicoqumico son su energa interna y laentropa que son propiedades de estado delmismo. Otras propiedades de estado son lapresin, el volumen y la temperatura queespecifican el sistema PVT.

CONCEPTOS BSICOS

1. Materia.

Cualquier sistema constituido de pequeasunidades bsicas, denominadas tomos y/oiones, en sistemas macroscpicos, o bien, departculas elementales, constituyentes de losprimeros (protones, neutrones, electrones yquarks) se denomina materia

La materia, a su vez, se clasifica en sustancia y mezclas de sustancias.

La primera puede presentarse comoelementos (Fe, N, O, etc.) que no puedendescomponerse en unidades ms simples pormtodos fisicoqumicos ordinarios; o como uncompuesto (H2SO4, NH3,H2O, etc.).

2. Masa atmica (peso atmico)

Equivale a una doceava parte de la masa del ncleo delistopo ms abundante del carbono, el carbono-12. Secorresponde aproximadamente con la masa de un protn(o un tomo de hidrgeno).

Se abrevia como "uma", aunque tambin puedeencontrarse por su acrnimo ingls "amu" (Atomic MassUnit). De todas formas, el smbolo recomendado essimplemente "u".

Las masas atmicas de los elementos qumicosse suelen calcular con la media ponderada de lasmasas de los distintos istopos de cadaelemento teniendo en cuenta la abundanciarelativa de cada uno de ellos

lo que explica la no correspondencia entre lamasa atmica en umas, de un elemento, y elnmero de nucleones que alberga el ncleo de suistopo ms comn.

En cambio, la masa atmica de un istopo scoincide aproximadamente con la masa de susnucleones.

Esta diferencia es debida a que los elementos noestn formados por un solo istopo si no por unamezcla con unas ciertas abundancias para cada unode ellos.

Mientras que cuando medimos la masa de unistopo en concreto no tenemos en cuenta lasabundancias. De todas formas ni siquiera la masaatmica de los istopos equivale a la suma de lasmasas de los nucleones. Esto es debido al defectode masa.

Ejemplos:

Para calcular la masa atmica del litio haremos lo siguiente: El litioconsta de dos istopos estables el Li-6 (7,59%) y el Li-7 (92,41%).

El cloro tiene dos istopos: Cl-35 en un 75,5 % y Cl-37 en un 24,5 %.Por tanto, la masa atmica media ser:

El nen tiene 2 istopos: uno de masa atmica 20 uma yabundancia del 90 % y otro de masa atmica 22 uma y abundanciadel 10 %. Cul es la masa atmica media ponderada del nen?

El magnesio tiene 3 istopos: uno de masa atmica 24 uma yabundancia del 78,7 %, otro de masa atmica 25 uma y abundanciadel 10,13 % y otro de masa atmica 26 uma y abundancia 11,17 %.Cul es la masa atmica media ponderada del magnesio?

3. Unidad mol.

En 1961 el SI incorpora al mol como magnitudde cantidad de sustancia, como una de lassiete magnitudes fundamentales del sistema.

Una idea de incluir al mol en el SI escuantificar el numero de particulas oentidades elementales que contiene unamuestra de sustancia

Definicion formal: Mol es la cantidad desustancia que contiene tantas entidadeselementales como atomos hay en 0.012 kg de12C

Entidad elemental= atomos, molecula,particula, es decir 1 mol de atomos, 1 mol demolecula, 1 mol de unidad formula

Un mol de una sustancia seria una muestracon la caracteristica de contener el mismonumero de entidades elementales queexisten en 12 gramos del isotopo de carbono-12, a este numero se le llama numero deavogadro.

Se determino que en 12 gramos del isotopoC-12 hay 6.023 E23 atomos de carbono

El NA es simplemente un numero que senalael numero de entidades elementales queestan contenidas en un mol, entonces:

El mol es una unidad proporcional a lacantidad de entidades elementales como ladeceno o docena es proporcional a 10 o 12unidades

El mol representa un numero fijo deentidades quimicas, y tiene una cantidad demasa fija, debido a que los atomos de loselementos tienen una masa atomica fija

Por lo tanto el mol constituye una formapractica para determinar el numero deatomos, moleculas de una muestra al pesarla

Ejemplo:

Por otra parte si la sustancia es un compuesto ysu masa molecular relativa es M (pesomolecular) entonces w gramos de esecompuesto contiene:

Cuntas moles representan 25.0 g (Fe)?Cuntas moles representan 50.0 g (Au)?Cuntas moles representan 150.0 g (Cu)?Cuntas moles representan 200.0 g (Pb)?

Cuantos gramos representan 10 moles de AsCuantos gramos representan 20 moles de PtCuantos gramos representan 40 moles de BeCuantos gramos representan 80 moles de Zn

Ecuaciones y reacciones qumicas

Una reaccin qumica es un proceso en el cual, unaclase de materia (compuesto qumico o sustancia)se transforma en otra.

La ecuacin qumica anterior muestra que en elproceso slo hubo un reordenamiento de los tomosde los compuestos, tambin llamados molculas.

La ecuacin qumica anterior muestra uncoeficiente "2" para el NaOH, ello significa que serequieren dos molculas de ese compuesto parala reaccin; asimismo se formarn dos molculasde agua.

La ecuacin qumica esta balanceada cuando elnmero de tomos de una especie dada sea igualen ambos miembros de la ecuacin.

Estequiometra

Sea un sistema est compuesto con una composicininicial definida cada especie por sus nmeros(concentraciones) molares: no1,n

o2,n

o3,.,n

oi.

Si se experimenta una reaccin en el sistema, estasconcentraciones molares cambian en tanto transcurrael tiempo y la reaccin progrese.

Los cambios de las concentraciones molares de laespecies no cambian independientemente, sino queestn relacionados con los coeficientesestequiomtricos de la ecuacin qumica.

As, si la reaccin del cido sulfrico y elhidrxido de sodio procede como est definida,entonces se dice que ha ocurrido un mol dereaccin (respecto al cido sulfrico).

Esto es: 1 mol de de H2SO4 y 2 moles de NaOHse consumen y producen 1 mol Na2SO4 y 2moles de H2O.

Ejercicio

0.9 mol de sulfato de aluminio reacciona con4.8 de hidroxido de sodio, Que cantidad desustancia existe cuando se completa la reaccional 100

Ejercicios: 1 Cuntos gramos de xido de hierro Fe2O3, se pueden producir a partir de 2.50 g de oxgeno que reaccionan con hierro slido?

2 Si 3.00 mol de SO2 gaseoso reaccionan con oxgeno para producir trixido de azufre, cuntos moles y cuantos gramos de oxgeno se necesitan?

3 El alcohol etlico se quema de acuerdo con la siguiente ecuacin:

C2H5OH + O2 = CO2+ H2O

cuntos gramos, moles de CO2 y agua se producen cuando se queman 3.00 mol de C2H5OH de esta manera y cual es su volumen molar de los productos

Qu masa de cido sulfrico se podr obtener a partir de 250 g de azufre 98 % de pureza?

Qu masa de xido resulta necesaria para obtener3150 g de cido ntrico? cuntos moles de agua reaccionan?.

Se quieren preparar 3000 kg de amonaco a partir de la reaccin: N2 + 3.H2. ---> 2.NH3Calcular:a) Volumen de nitrgeno e hidrogeno medido en CNPT necesarios.b) Masa de hidrgeno necesaria.

Se quieren obtener 15 litros de dixido de carbono (CNPT) segn la reaccin:

Na2CO3 + HCl CO2 + H2O + NaCl

Calcular:

a) Volumen de solucin de HCl 38 % p/p ( = 1,19 g/cm ) necesario.

b) Masa de Na2CO3 necesaria.

c) Masa de NaCl que se forma.

Calcinamos 25,50 g de cloruro amnico a la temperatura de 400,0C y700,0 mm de Hg de presin, condiciones en las que el cloruro amnicocristalizado se disocia totalmente en cloruro de hidrgeno y amoniacogaseosos. Calcular la cantidad que se forma de cada producto, el volumenque ocuparn los gases y las presiones parciales de cada gas al final de lareaccin. (DATOS: Tmense los siguientes

valores para las masas atmicas: CI = 35,5; N = 14,0; H = 1,01)

El primer paso en la preparacin del cido ntrico es la produccin de xidontrico a partir del amoniaco y oxgeno, segn la reaccin:

NH 3 (g) + O 2 (g) = NO (g) + H 2 O

Supuesto que 3,00 litros de amoniaco a 802C y 1,30 atm reaccionancompletamente con oxgeno, A) Cuantos litros de vapor de agua medidosa 125C y 1,00 atm se forman? B) Cuantos litros de aire, medido en C.N. senecesitarn si el aire

tiene un 80% en volumen de Nitrgeno y un 20% de Oxgeno?

(g)

Se mezclan 2 litros de acetileno y 9 de oxgeno que estn eniguales condiciones. Despus de la combustin completa delacetileno, se vuelve a las condiciones iniciales de los gases,quedando el agua en estado gaseoso. Conocidas las masasatmicas de: H=1, C=12 y 0=16, Calcule: a) El volumen final de lamezcla; b) La composicin de esa mezcla gaseosa expresndolacomo % en volumen y en peso.

C-14

La gasolina es una mezcla de hidrocarburos entre los que seencuentra el octano. A) Escriba la ecuacin ajustada para lacombustin del octano; B) Calcule el volumen de O2 a 50C y750 mm Hg necesario para quemar 1,00 g de octano. C)Sabiendo que el porcentaje molar de Oxgeno en el aire es iguala 21, calcule el volumen de aire, medido en C.N., necesario paraquemar 100 ml de octano, cuya densidad es 0,730 g/ml.(Considrese que el aire se comporta como un gas ideal)

4 Un producto secundario de la reaccin que infla las bolsas de aire paraautomvil es sodio, que es muy reactivo y puede encenderse en el aire. Elsodio que se produce durante el proceso de inflado reacciona con otrocompuesto que se agrega al contenido de la bolsa, KNO3, segn lareaccin 10Na + 2KNO3 K2O + 5Na2O + N2

Cuntos gramos de KNO3 se necesitan para eliminar 5.00 g de Na?

5 El octano se quema de acuerdo con la siguiente ecuacin:

2C8H18 + 25O2 16CO2 + 18H2O

Cuntos gramos de CO2 se producen cuando se queman 5.00 g de C8H18

6 La fermentacin de glucosa, C6H12O6, produce alcohol etlico, C2H5OH,y dixido de carbono:

C6H12O6(ac)2C2H5OH(ac) + 2CO2(g)

Cuntos gramos de etanol se pueden producir a partir de 10.0 g deglucosa?

Concentracin

La concentracin es la magnitud fisico-qumica que nospermite conocer la proporcin entre el soluto y eldisolvente en una disolucin. En el SI se emplean lasunidades molL

.

Ejemplo:

Calcule la concentracin normal de una solucinque contiene 3.75 moles de cido sulfrico por litrode solucin

Una disolucin 1 M de HCl cede 1 M deH+, por lo tanto, es una disolucin 1 N.

Una disolucin 1 M de Ca(OH)2 cede 2 M de OH, por lo tanto, es una disolucin 2 N.

- Se tienen 2 g de AlCl3 en 250 ml de solucin. Expresar la normalidad de la solucin.

- 3 g de Fe (NO3)3 en 200 ml de solucin

- 2 g Ca (OH)2 en 500 ml de solucin

- 6 g de H3PO4 en 200 ml

Cul ser el tanto por ciento de una disolucin que contiene 50 g de cloruro sdico en 200 g de agua

Cuntos gramos de una disolucin al 5% de sulfato sdico necesitamos Para que contenga 1,5 g de Na2SO4?

Cual sera la concentracion de hidroxido de sodio expresada en tanto por ciento y molar que se obtiene al disolver 5 grs del hidroxido en 100 grs agua

Cual es la molaridad de una solucion de sulfato de potasio al 10 % de d=1.08 g/cc

Determinar las concentraciones de acido sulfurico que contiene 14.7 grs de dicho acido en 750 ml de agua, d= 1.018 kg/L

A 100 cm3 de solucin de cido sulfrico al98% (densidad = 1,8 g/cm3 ) se agregan 200cm3 de agua. Transportando el conjunto, sevierten 50 cm3 de esta solucin, que sereemplazan por 50 cm3 de agua. Avergesela molaridad final de la solucin resultante .

Reaccionando 200 ml de una disolucion de acido sulfurico conhidroxido de aluminio se obtienen 4.65 grs de sulfato dealuminio, cual es la molaridad de cada especie?

Disolviendo 350 grs de cloruro de zinc (densidad=2.91) en 650grs de agua, se obtiene una disolucion cuyo volumen total a20oC, es de 740 ml. Calcular para el cloruro de zinc: a) lamolaridad, b) la normalidad c)la molalidad d)la fraccion molare)el % peso y f) % volumen. Y tambien calcular para el agua lafraccion molar

Se toman 85 grs de acido acetico CH3COOH y se disuelven en unpoco de agua, completando luego con mas agua los 500 cc, delos cuales se toman posteriormente 100 cc, a los que se anadenprimero 200 cc de otra disolucion 4 molar del mismo cuerpo ydespues 200 cc de agua, Cual sera la molaridad de esta solucion?

Pasar de una solucion 1:5 a 1:25

Preparar 750 ml de una dilucion de HCl a partirde HCl comercial

Prepara soluciones 1:5 1:10 y 1:30 y obtener vf de1.5 ml

Que cantidad de metanol se necesita al 95 %

para preparar 2 lts de metanol al 60 %

En un laboratorio se tiene una solucion de eugenol(C10H12O2) disuelto en etanol (C2H6O), a partir deesta solucion se debe preparar 100 ml de eugenolpero con una concentracion de 0.05 M, quevolumen de la solucion concentrada se deberatomar y que volumen de etanol se debera usar?

Concentraciones pequeas

Para expresar concentraciones muy pequeas,trazas de una sustancia muy diluida en otra, escomn emplear las relaciones partes por milln(ppm), partes por "billn"(ppb) y partes por"trilln"(ppt).

El milln equivale a 106, el billnestadounidense, o millardo, a 109 y el trillnestadounidense a 10 12

Las unidades que se usan con ms frecuencia son las siguientes:ppmm = g g1 ppmv = g ml 1

ppbm = ng g1ppbv = ng ml1

pptm = pg g1pptv = pg ml1

Partes por milln

Se utiliza como unidad para expresarconcentraciones muy pequeas (trazas) de unasustancia presente en una mezcla

Estructura:

Conversion % a ppm

Hay una forma sencilla de calcular laequivalencia entre % y ppm y viceversa

EjerciciosConvierta las siguientes concentraciones unidades a ppm y a % peso:30 %60 % 400 %2500%15000 %

10 ppm200 ppm30000 ppm350000 ppm500000 ppm

CONCEPTO DE FUERZA.

Este concepto se relaciona con la masa y laaceleracin, de acuerdo con la ecuacin de I. Newton,de la siguiente forma:

F = mA

Es decir la cantidad vectorial llamada fuerza,F,ejercida sobre un sistema o partcula es proporcional

a la masa, m, del mismo y a otro vector llamadoaceleracin,A, que ha adquirido como producto deesa fuerza, siendo la expresin esta ltima:

La expresin anterior tambin se puede escribir como:

Donde mv, se denomina cantidad de movimiento

En el sistema SI la masa se expresa en kilogramos,kg, el tiempo en segundos, seg, y el desplazamientoen metros, m. La fuerza, por ende se expresa en kgm/seg2, que se denomina newton, N, cuando unamasa de 1 kg, es acelerada en 1 m/seg2

El peso de un cuerpo,PC, es la fuerza con que esatrado hacia el centro de la tierra y se expresa:

Pc = mg

Siendo g la aceleracin debido a la gravedad, cuyovalor estndar es 9.81 m seg-2

PRESIN

Se define como la cantidad de fuerza que se ejerce sobre un rea unitaria de la superficie de un cuerpo:

P = F/A

La unidad estndar para la presin en unidadesSI es el Pascal o N/m2 y en el sistema britnico eslb/pulg2 (psi)

Cuando se realizan clculos que implican lapresin sobre un sistema o un fluido, se debehacer la medicin con relacin a una presin dereferencia.

Normalmente esta es la presin atmosfrica y lapresin resultante que se mide se conoce comomanomtrica.

La presin que se mide con relacin al vacoperfecto se conoce como presin absoluta. Lapresin es una cantidad fsica de carcter escalar

Pabs = Patm.+ Pmanmetrica.

El agua en un recipiente est a presin, mediante aire comprimido, cuyapresin se mide con un manmetro de varios lquidos, como se ve en lafigura P1-53. Calcule la presin manomtrica del aire en el recipiente si h1 =0.2 m, h2 = 0.3 m y h3 = 0.46 m. Suponga que las densidades de agua,aceite y mercurio son 1 000 kg/m3, 850 kg/m3 y 13 600 kg/m3,respectivamente.

El piloto de un avin lee una altitud de 9 000 m y una presin absoluta de25 kPa cuando vuela sobre una ciudad. Calcule en kPa y en mm Hg lapresin atmosfrica local en esa ciudad. Tome las densidades del aire y elmercurio como 1.15 kg/m3 y 13 600 kg/m3, respectivamente.

Qu aceleracin adquirir un cuerpo de 0,5 Kg. cuando sobre l acta una fuerza de 200000 dinas?

Un ascensor pesa 400 Kg. Qu fuerza debe ejercer el cable hacia arriba para que suba con una aceleracin de 5 m/s2?

Un carrito con su carga tiene una masa de 25 Kg. Cuando sobre l acta,horizontalmente, una fuerza de 80 N adquiere una aceleracin de 0,5 m/s2.Qu magnitud tiene la fuerza de rozamiento Fr que se opone al avance delcarrito?

Calcular la masa de un cuerpo, que estando de reposo se le aplica una fuerzade 150 N durante 30 s, permitindole recorrer 10 m. Qu rapidez tendr alcabo de ese tiempo?

Si aadimos un volumen de 30 cm3 de agua dentro del tubo, cul ser lapresin hidrosttica (debida al agua) en el punto donde se ha colocado labase (placa) del tubo? Dato: S placa = 37 cm2

Cul es la fuerza necesaria para que un mvil de 1500 Kg., partiendo de reposo adquiera una rapidez de 2 m/s2 en 12 s?

En la figura 19 se muestran dos masas M1 = 3 Kg. y M2 = 5 Kg.colgando de los extremos de un hilo que pasa por la garganta de unapolea a) Hacer un diagrama de las fuerzas que actan b) Calcular latensin del hilo y la aceleracin con que se mueve el sistema.

.

Un objeto de 8.5 Kg. pasa por el origen con una velocidad de 42 m/sparalelo al eje x. Experimenta una fuerza constante de 19 N en direccindeleje y positivo. Calcule:a) la velocidad despus de haber transcurrido 15 sb) la posicin de la partcula despus de haber transcurrido 15 s.

TareaCalcula la presin que ejerce un cilindro de acero de 2 kg apoyado por una de sus bases que tiene 3 cm de radio.

Calcula la presin que ejerce Luis cuando est sobre sus dos pies suponiendo que cada pie tiene una superficie de 200 cm2 y que Luis tiene una masa de 70 kg.

Una fuerza de 40 N est ejerciendo 60000 Pa, calcula la superficie de apoyo.

Calcula la presin sobre cada una de las caras de un ladrillo sabiendo que el peso total es de 20 newton y sus dimensiones son 20cm, 10cm y 8 cm

Un manmetro de mercurio se conect a un tanque con un gas a pre-sin, el mercurio indic una diferencia de altura de 39 cm entre una rama y otra del tubo del manmetro. Cul es la presin absoluta del gas en el interior del tanque si el experimento se realiz a nivel del mar?

EQUILIBRIO.

Los objetos que normalmente intervienen en los fenmenosfisicoqumicos no son partculas individuales aisladas, sinocuerpo macroscpicos, que se encuentran en los estados deagregacin definidos como lquidos, gases o slidos.

Los anlisis realizados sobre estos cuerpos permiten el estudio ymedidas de sus propiedades, que son cantidades fsicas, lascuales permiten estudiarlo con detalle.

Estas propiedades son de tales caractersticas, que conociendolas correlaciones entre ellas en un primer cuerpo, ser posiblepredecir el comportamiento de un segundo cuerpo conrelaciones de las mismas propiedades.

Esta caracterstica es en general factible cuando el cuerpoha alcanzado un estatus, que se denomina estado deequilibrio.

Se dice que un sistema ha alcanzado el equilibrio, cuando yano existe tendencia en las propiedades del mismo aevolucionar con el tiempo

Las posiciones A o C muestran las condiciones en que elcuerpo tiene las menores energas potenciales posibles.

Ambas situaciones representan posiciones de equilibrioestables. Siendo la C una posicin ms estable que la A,puesto que tiene la mnima energa potencial gravitatoria.

Si el estado (posicin) A se desplazara al estado (posicin)B,probablemente esa posicin de inestabilidad durara pocotiempo y finalmente el sistema procedera al estado C

Por tanto, el estado A es una posicin de equilibriometastable. La posicin B tambin es una posicin deequilibrio, pero de equilibrio inestable

En trminos de fenmeno cuantitativo, la representacin de laFigura , se puede cuantificar de cmo vara la funcin, energapotencial, U(r) en funcin del centro de gravedad del cuerpo.

Las posiciones de equilibrio se determinan cuando dU/dr = 0 ylas posiciones de no equilibrio cuando dU/dr 0. Las posicionesde equilibrio estables coinciden con los mnimos de la curva. Lasinestables, con los mximos

Los principios expuestos con estas representaciones tambin seaplican para sistemas fisicoqumicos complejos en estados deequilibrio.

En los sistemas fisicoqumicos (termodinmicos), pueden variaralgunas propiedades (cambios de temperatura, de estado deagregacin, reacciones qumicas, etc.) con el tiempo y luegoalcanzar el equilibrio; para ello se definirn funciones(termodinmicas) que indicarn cundo el sistema est enestatus de equilibrio mecnico y termodinmico.

Tarea: tipos de equilibrio

Equilibro trmico

Es el estado en el que se igualan las temperaturas de doscuerpos que inicialmente tenan diferentes temperaturas. Aligualarse las temperaturas se suspende el flujo de calor, y elsistema formados por esos cuerpos llega a su equilibriotrmico.

La cantidad de calor (Q) que gana o pierde un cuerpo de masa(m) se encuentra con la frmula:

Donde:

Q es la cantidad de calor (que se gana o se pierde), expresada en caloras.

m es la masa del cuerpo en estudio. Se expresa en gramos

Ce es el calor especfico del cuerpo. Su valor se encuentra en tablas conocidas. Se expresa en cal / gr C (la capacidad de un cuerpo para almacenar calor )

t es la variacin de temperatura = Tf T0. Lase Temperatura final (Tf) menos Temperatura inicial (T0), y su frmula es

Hasta aqu hemos hablado siempre de igualar temperaturas y ello noslleva a concluir que a los cuerpos no se les puede asignar una cantidad decalor. Lo que realmente tiene sentido son los intercambios de calor quese deben a las diferencias de temperaturas que existen entre los cuerposque estn en contacto.

Calcular la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura a 10 Kg. De cobre de 25 C a 125 C

Se mezclaron 5 Kg. de agua hirviendo con 20 Kg. de agua a 25 C en un recipiente. La temperatura de la mezcla es de 40 C. Si no se considera el calor absorbido por el recipiente. Calcular el calor entregado por el agua hirviendo y el recibido por el agua fra.

Se tienen 200 gr. de cobre a 10 C. Que cantidad de calor se necesita para elevarlos hasta 100 C. Si se tienen 200 gr. de aluminio a 10 C y se le suministra la misma cantidad de calor suministrada al cobre. Quien estar mas caliente?

Problema 4. Un recipiente de aluminio de 2,5 Kg. contiene 5 Kg. de agua a la temperatura de 28 C. Que cantidad de calor se requiere para elevarles la temperatura hasta 80 C.

Ejercicios

Se deja caer un bloque de 500 gr de cobre que esta a latemperatura de 140 C dentro de un recipiente quecontiene 400 gr de agua a 24 C. Cual es la temperatura deequilibrio del bloque y el agua ?

Una pieza de fundicin de aluminio de 40 Kg. se enfradesde 600 C hasta 30 C. Cuando se coloca en agua cuyatemperatura inicial era de 12 C. Cual es la masa de aguaempleada ?

Se ponen en contacto una masa de cobre de 200 gr. a 100C. y una masa de hierro de 120 gr. a 20 C.

Calcular: Su temperatura final El calor perdido por el cobreEl calor ganado por el hierro.

Cul ser la temperatura final de una mezcla de 100 gramos de agua a 25 grados Celsius con 75 gramos de agua a 40 grados Celsius? (tarea hacer ejercico 1 y 2 con metanol capacidad calorifica 0.6, 50 y 75 gramos)

Cul ser la temperatura final de 50 gramos de agua a 20 grados Celsius cuando se sumergen en ella 110 gramos de clavos de acero a 40 grados Celsius? Tarea hacer con hormigoncap=0.61 cal/goC)

En 300 gramos de agua a 180 grados centgrados se introducen 250 gramos de hierro a 200 grados centgrados, determinar la temperatura de equilibrio. (tarea hacerlo con plata cap 0.056 cal/goC