Ejercicios de química resueltos. Termoquímica. Capacidad calorífica y calor específico

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Química de Brown

15ed.Muestra 5.5. (a) ¿Cuánto calor se necesita para calentar 250 g de agua (aproximadamente 1 taza) desde 22 °C (aproximadamente temperatura ambiente) hasta 98 °C (cerca de su punto de ebullición)? (b) ¿Cuál es la capacidad calorífica molar del agua?

15ed.Práctica 5.5 (a) Se utilizan grandes lechos de rocas en algunos hogares con calefacción solar para almacenar calor. Supón que el calor específico de las rocas es 0,82 J/g·K. Calcula la cantidad de calor absorbida por 50,0 kg de rocas si su temperatura aumenta en 12,0 °C. (b) ¿Qué cambio de temperatura experimentarían estas rocas si emitieran 450 kJ de calor?

15ed.5.21 ¿Cuánta energía (calor) se necesita para calentar una cacerola de aluminio (0,20 kg) que contiene 1,0 L de agua desde la temperatura ambiente (20 °C) hasta la ebullición? Supón equilibrio térmico entre el recipiente y el agua en todo momento (el calor específico del Al es 0,90 J/g·K y el del H₂O es 4,18 J/g·K. Supón que la densidad del agua es 1 g/mL).

15ed.5.22
(a) Deduce una ecuación para convertir el calor específico de una sustancia pura en su capacidad calorífica molar.
(b) El calor específico del aluminio es 0,90 J/g·K. Calcula su capacidad calorífica molar.
(c) Si conoces el calor específico del aluminio, ¿qué información adicional necesitas para calcular la capacidad calorífica de una pieza concreta de un componente de aluminio?

15ed.5.23
(a) ¿Qué cantidad de calor (en julios) se requiere para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1 kelvin?
(b) ¿Cuál es la capacidad calorífica de 370 g de agua líquida?
(c) ¿Cuántos kJ de calor se necesitan para aumentar la temperatura de 5,00 kg de agua líquida desde 24,6 hasta 46,2 °C?

15ed.5.24
El calor específico del octano, C₈H₁₈(l), es 2,22 J/g·K. (a) ¿Cuántos julios de calor se necesitan para aumentar la temperatura de 80,0 g de octano de 10,0 a 25,0 °C? (b) ¿Cuál requerirá más calor: aumentar la temperatura de 1 mol de C₈H₁₈(l) una cierta cantidad o aumentar la temperatura de 1 mol de H₂O(l) en la misma cantidad?.

Química de Chang

10ed.Ejemplo 6.5 Una muestra de 466 g de agua se calienta desde 8,50 °C hasta 74,60 °C. Calcula la cantidad de calor absorbido (en kilojulios) por el agua.

10ed.Práctica 6.5 Una barra de hierro con una masa de 869 g se enfría desde 94 °C hasta 5 °C. Calcula el calor liberado (en kilojulios) por el metal.

10ed.6.31 Considera los siguientes datos: [insertar tabla].

Cuando estos dos metales se colocan en contacto, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
(a) El calor fluirá de Al a Cu porque el Al tiene un calor específico mayor.
(b) El calor fluirá de Cu a Al porque el Cu tiene una masa mayor.
(c) El calor fluirá de Cu a Al porque el Cu tiene una mayor capacidad calorífica.
(d) El calor fluirá de Cu a Al porque el Cu está a una temperatura más alta.
(e) No fluirá calor en ninguna dirección.

10ed.6.32 Una pieza de plata con una masa de 362 g tiene una capacidad calorífica de 85,7 J/°C. ¿Cuál es el calor específico de la plata?

10ed.6.33 Una pieza de cobre de 6,22 kg se calienta desde 20,5 °C hasta 324,3 °C. Calcula el calor absorbido (en kJ) por el metal.

10ed.6.34 Calcula la cantidad de calor liberado (en kJ) por 366 g de mercurio cuando se enfría desde 77,0 °C hasta 12,0 °C.

10ed.6.35 Una lámina de oro que pesa 10,0 g y está a una temperatura de 18,0 °C se coloca sobre una lámina de hierro que pesa 20,0 g y está a una temperatura de 55,6 °C. ¿Cuál es la temperatura final de los metales combinados? Supón que no se pierde calor hacia el entorno. (Sugerencia: El calor ganado por el oro debe ser igual al calor perdido por el hierro. Los calores específicos de los metales están dados en la Tabla 6.2).