Ejercicios: Calor específico, capacidad calorífica y cálculo del calor

Definí con tus palabras qué es el calor específico de una sustancia y escribí su unidad usual en el Sistema Internacional o en calorías, por ejemplo $\mathrm{cal/(g\cdot °C)}$.

El calor específico del agua es $1\ \mathrm{cal/(g\cdot °C)}$. Calculá cuánto calor hay que entregarle a 200 g de agua para que su temperatura pase de 20 °C a 50 °C. Usá la expresión $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$.

Explicá qué significa que el calor específico del agua sea $1\ \mathrm{cal/(g\cdot °C)}$ y el del hierro sea aproximadamente $0{,}11\ \mathrm{cal/(g\cdot °C)}$. ¿Cuál de las dos sustancias se calienta más rápido si recibe la misma cantidad de calor por gramo?

Mateo calienta 500 g de aceite, de calor específico $0{,}5\ \mathrm{cal/(g\cdot °C)}$, desde 25 °C hasta 85 °C.

1. a) Calculá el calor que absorbe el aceite.
2. b) Calculá la capacidad calorífica de esa masa de aceite, sabiendo que $C = m \cdot c$.

Una pieza de aluminio de 300 g ($c = 0{,}22\ \mathrm{cal/(g\cdot °C)}$) se enfría desde 90 °C hasta 30 °C.

1. a) Calculá el calor que cede.
2. b) Interpretá el signo del resultado si usás $Q = m \cdot c \cdot (T_f - T_i)$.

Sofía mezcla 100 g de agua a 80 °C con 100 g de agua a 20 °C en un recipiente aislado.

1. a) Predecí la temperatura de equilibrio sin hacer cuentas largas y explicá por qué.
2. b) Verificá tu predicción planteando que el calor cedido es igual al calor absorbido.

Agustín introduce una pieza de cobre de 200 g, a 100 °C, en 400 g de agua a 20 °C dentro de un calorímetro ideal (no intercambia calor con el entorno). Datos: $c_{agua} = 1\ \mathrm{cal/(g\cdot °C)}$ y $c_{cobre} = 0{,}093\ \mathrm{cal/(g\cdot °C)}$.

1. a) Planteá la ecuación de equilibrio térmico y calculá la temperatura final.
2. b) Explicá por qué la temperatura final queda mucho más cerca de la inicial del agua que de la del cobre.

Florencia y Bruno quieren comparar dos materiales desconocidos, X e Y, de la misma masa (150 g). A ambos les entregan 3.000 cal. La temperatura de X sube 40 °C y la de Y sube 100 °C.

1. a) Calculá el calor específico de cada material.
2. b) ¿Cuál de los dos sería mejor para fabricar una olla que tarde más en calentarse? Argumentá.
3. c) Si ambos materiales se colocan a la misma temperatura inicial en contacto con agua fría, ¿cuál cederá más calor al enfriarse hasta la misma temperatura final? Justificá.