Campus de FÍSICA - CALOR Y TEMPERATURA

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Trabajo Y 
Energía 
INGRESO 
2015 
 
Física para el Ingreso a Ciencias Médicas 
CLASE 5 ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN: Calor y Temperatura 
 
Indica cual de las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas 
 
a. F El calor latente se mide en cal / g . ºC 
b. F El calor sólo se transmite a través de la materia 
c. F Un cuerpo que se funde cede calor 
d. F Cuando la diferencia de temperatura entre las caras de una pared es menor, el calor fluye 
mas rápidamente a través de ella 
e. V La capacidad calorífica es una medida de la resistencia de una sustancia a cambiar de 
temperatura 
 
Ejercicio 1 
Indicar cuales de las opciones equivale a una temperatura de -15 ºC ( Puede existir mas de una respuesta 
correcta) 
a. 5 ºF 
b. -15K 
c. 95 ºF 
d. 258 K 
e. -15 ºF 
 
 
Ejercicio 2 
Un calorímetro de 50 g y calor específico igual al agua, contiene 650 g de agua a una temperatura de 
20ºC. Calcular cuál será el estado final de la mezcla si se coloca en su interior 300 g de hielo a 0ºC. (si se 
ha fundido todo el hielo o cuanta masa queda sin fundir) 
Lf = 80 cal/g ce agua = 1 cal /g ºC 
 
a. Se funden 100 g de hielo 
b. El hielo no se funde 
c. Se funden 175 g de hielo 
d. Se funde todo el hielo 
e. Quedan sin fundir 175 g de hielo 
 
La cuestión es determinar si se funde todo el hielo o no. Si funde todo la temperatura final de la mezcla 
será 0ºC o más y habrá que determinarla. Si no, lo que se debe calcular es la masa de hielo que se 
derrite. Para determinar estos temas se debe determinar que cantidad de calores necesario para fundir 
todo el hielo y compararla con la cantidad de calor que son capaz de entregar el calorímetro y el agua 
hasta llegar a 0ºC. 
 
Calculamos el calor que absorbería el hielo 
Q1 = mh Lf = 300 g . 80 cal/g = 24 000 cal 
 
Ahora calculamos la cantidad de calor que cedería el calorímetro + agua 
Q2 = ca . ma . ∆t + ccal . mcal . ∆t = 1 cal/ g ºC . 650 g . (0ºC – 20ºC) + 1 cal/ g ºC . 50 g . (0ºC – 20ºC) 
Q2 = - 14 000 cal 
 
Como la cantidad de calor entregada por el calorímetro + agua es menor que la que necesita el hielo para 
fundirse completamente, entonces se derretirá sólo una parte. 
F5º 3215)(x
5
9
32Ctºx
5
9
Ftº
K258,15 273,1515)(273,15tT273,15Tt
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Trabajo Y 
Energía 
INGRESO 
2015 
 
Física para el Ingreso a Ciencias Médicas 
Se debe cumplir 
∑Q = 0 = Qhielo + Qagua + Qcalorímetro = Lf mh + ca . ma . (tf – t0a) + ccal . mcal . (tf – t0cal) = 0 
 
Despejamos la masa de hielo 
cal/g 80
C)20º - C(0º . g 50 . Cº gcal/ 1 - C)20º - C(0º . g 650 . Cº gcal/ 1 -
Lf
)t - (t . m . c - )t - (t . m . c -
m 0calflcacal0afaa
h
 
mh = 175 g Se fundirán 175 g de hielo 
 
 
 
Ejercicio 3 
Un vaso de precipitado de vidrio pyrex resistente al calor que tiene una capacidad de 2 000 cm3 está 
completamente lleno de alcohol a una temperatura de 0 ºC. Calcular cuánto alcohol se derramará al 
calentarlo hasta 70 ºC, si se supone que la evaporación es despreciable. 
γol = 11. 10-4 ºC-1 (Coeficiente volumétrico) αpyrex = 3. 10-6 ºC-1 (Coeficiente lineal) 
 
a. 1,26 cm3 
b. 460,7 cm3 
c. 155,26 cm3 
d. 126 cm3 
e. 152,74 cm3 
 
Al calentarse se dilatara el alcohol y el recipiente de pyrex. 
 
Se calcula la dilatación del recipiente para saber cual su capacidad a 70ºC. OJO el coeficiente dado del 
vidrio es lineal por lo tanto al calcular la dilatación volumétrica se debe multiplicar por 3 
 
∆Vv = V0 . 3 αpyrex . ∆t = 2 000 cm3 . 3 . 3. 10-6 ºC-1 . (70 – 0) ºC = 1,26 cm3 
 
Ahora calculamos la dilatación del alcohol. OJO el coeficiente dado del alcohol es el volumétrico 
 
∆Vol = V0 . γol . ∆t = 2 000 cm3 . 11. 10-4 ºC-1. (70 – 0) ºC = 154 cm3 
 
Ahora se puede calcular la cantidad de alcohol derramado con la diferencia de dilatación entre las dos 
sustancias 
Vol derramado = ∆Vol – ∆Vv 154 cm3 – 1,26 cm3 = 152,74 cm3