Problemas energía térmica

Problema número 1:

Determinar el aumento de temperatura de una viga de acero de 250 Kg, a la que se le ha aplicado un Kw x h de energía.(ce Acero = 0,12 cal/grado ºC)

Q = m x ce x AT

Q = Energía

1 Kw x h = 1000w x 3600 seg J/seg = w

Q = 3,6 x 10(6) J > 3,6 x 10(6) J x (1 cal/4,18 J) = 861244,02 cal

Q = 861244,02 cal

861244 = 250 Kg x 0,12 x AT

AT = 28,71º

Problema número 2:

Sobre 5 litros de agua hirviendo se echan 2 litros de agua a 15 ºC. Hallar la temperatura del conjunto. Datos: ce del agua = 1 cal/gr ºC.

Q = m x ce x AT

Q GANADO = 2 kg x 1 cal/gr ºC x (T - 15)

Q PERDIDO = 5 kg x 1 cal/gr ºC x (100 - T)

2T - 30 = 500 -5T

T = 75,71 ºC

Problema número 3:

Calcular el calor desprendido por una resistencia conectada a 220 V, y recorrida por una corriente de 2 A durante 2 h.

Q = W

W = P x t

P = V x I

P = 220 x 2 = 440 w

W = 440 x 2(3600 seg)

W = 3,168 x 10(6) J

Q = (3,168 x 10(6) J) x (1 cal/4,18 J) = 760.320 cal

Problema número 4:

En un depósito hay 1 m(3) de agua a 5 ºC. En él se vierte agua a razón de 10 L/seg. Calcula el tiempo que debe estar abierto el grifo para que la temperatura de la mezcla sea de 35

ºC.

Q = m x ce x AT

1m(3) x (1000dm(3)/1m(3)) x (1kg/1dm(3)) = 1000 Kg

Q GANADO = 1000 x 1 x (35 - 5)

Q PERDIDO = m x 1 x (65 - 35)

m = 1000 Kg

10 Kg/seg

10 Kg > 1 seg

1000Kg > x seg

t= 100 seg

Problema número 5:

Una placa solar aprovecha la radiación que le llega para calentar en dos horas 20 L de agua desde 20 ºC hasta 50 ºC ¿Cuánto calor ha producido en este tiempo?

Q= m x ce x AT

Q = 20 Kg x 1 cal/gr ºC

Q = 600 cal