Física Ejercicio

Título de la tarea

Semana Cinco

Nombre Alumno

Duncan José Cruz Silva

Nombre Asignatura

Física

Instituto IACC

3 de Diciembre del 2018

DESARROLLO:

Ejercicio 1:

Determine la cantidad de calorías necesarias para elevar 5.5 litros de agua desde 22° [C] hasta

84° [C].

Determinando que  caloría es la unidad de energía térmica equivalente a la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua en un grado centígrado de 14, 5 a 15, 5 °C a la presión normal, se necesitaran 5500 calorías para subir un grado los 5500 gramos de agua, por lo tanto entre 22° [c] y 84° [c] existen 62° [c], a lo cual se necesitaran 62 x 5500 calorías para subir 62° los 5500 gramos de agua.

                  Q = 5500 x 62

                  Q = 341000 o 34,1x103 cal

Ejercicio 2:

Una barra Hierro de 𝑚 = 2.8 [kg] aumenta su temperatura dentro del horno desde los T = 33° [C] hasta los T= 438° [C]. Determine la cantidad de calor transferido al hierro.

Para la cantidad de calor transferido se utilizara:

                                            Q = c x m x ΔT

Teniendo en consideración en la ecuación Q es el calor en Joules, m la masa del material 2,8 kg,

 la variación de temperatura ΔT= (438° [C] − 33° [C]) y 𝒄 es el calor específico en y para el  hierro

 será 460       J       .

                       Kg x °C  

                 Q = 460       J       x 2,8Kg x 405 °[C]               Q = 521640 J

                                Kg x °C

Ejercicio 3:

Una técnica muy antigua para aumentar la dureza de los metales era templarlos. Esta técnica consiste en calentar los metales a una temperatura muy elevada y bruscamente enfriarlos, sumergiéndolos en agua fría. Consideremos una espada de hierro de 𝑚 = 1.2 [kg] puesta al fuego hasta alcanzar una temperatura 𝑇 = 620° [C], que luego se sumerge rápidamente a una tinaja con 8 litros de agua (𝑚 = 8.0 [kg]).

Después de unos segundos, el agua y el hierro alcanzan la misma temperatura, determine el valor de esta temperatura.

Considerando el agua a temperatura ambiente 24°(c), por tanto:

                                                   -Q hierro = - c hierro x m hierro x ΔThierro         

                                                   -Q hierro = -460      J         x 1.2 [kg] x (Tf – 620° (c ) )

                                                                             Kg x °C                            

                                                  -Q hierro =  -552    J      x  (Tf – 620° (c ))

                                                                            °C  

Luego:                                        Q agua =   c agua x m agua x ΔTagua

                                                          Q agua = 4190      J         x  8 [kg] X (Tf – 20° (c ) )

                                                                                 Kg x °C  

                                                           Q agua =  33520    J      x  (Tf – 20° (c ))

                                                                                     °C  

Tomamos como referencia:                       Q agua =  -Q hierro

                                 33520    J      x  (Tf – 24° (c ))  =    -552    J      x  (Tf – 620° (c ))

                                              °C                                                  °C  

                           33520    J     x  (Tf – 24° (c ))           =       Tf – 620° (c )

                                       °C   .                                         

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