PROBLEMAS RESUELTOS
DE FISICA
ejercicios resueltos de calorimetría

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Ejercicios de Termología

Disponemos de un calorímetro que contiene 200 g de agua a 22 ºC y al añadirle 47 g de agua a 99,5 ºC, se alcanza una temperatura de equilibrio de 36 ºC. ¿ cuál es el equivalente en agua del calorímetro? En una segunda experiencia tenemos en el mismo calorímetro 200g de agua a 23 ºC y echamos en el una pieza de cierto metal de 60 g de masa a 88ºC. La temperatura resultante es de 24,01ºC. ¿ cuál será el peso atómico aproximado del metal?
Respuesta al ejercicio 5
Como antes, partimos de la igualdad:
    \(\triangle Q = cˇmˇ\triangle t \Rightarrow \) Calor tomado = Calor cedido
Por lo tanto, aquí también podemos plantear la ecuación:
    \( 47(99,5-36) = 200(36-22) + m(36-22)\; ; \; 2984,5 = 2800 + 14·m\)
Y el equivalente en agua del calorímetro será:
    \( \displaystyle m = \frac{184,5}{14} = 13,18\)
En el segundo apartado calculamos la capacidad calorífica del metal:
    \( 200(24,01-23)+13,18(24,01-23) = 60·c(88-24,01)\; ; \; c = 0,056 cal/ºC·g\)
Recordando el enunciado de la ley Dulong y Petit:
Ley de Dulong y Petit establece que el producto del calor específico de cualquier elemento sólido por su peso atómico es prácticamente constante e igual a 6,2 (expresado en \(cal ºC^{-1}at.g^{-1}\)) Por lo tanto el peso atómico del metal será:
    \( \displaystyle \frac{6,2 cal ºC^{-1}at.g^{-1}}{0,056 cal.g^{-1}·ºC^{-1}} = 110,7 \)

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Página publicada por: José Antonio Hervás