1. No category

TALLER DE CALOR
MULTIPLE CHOICE. Choose the one alternative that best completes the statement or answers the question.
1) If you wanted to know how much the temperature of a particular piece of material would rise
when a known amount of heat was added to it, which of the following quantities would be most
helpful to know?
A) specific heat
B) density
C) initial temperature
D) thermal conductivity
E) coefficient of linear expansion
1)
2) Which one of the following quantities is the smallest unit of heat energy?
A) kilocalorie
B) joule
C) Btu
2)
D) calorie
3) Object 1 has three times the specific heat capacity and four times the mass of Object 2. The two
objects are given the same amount of heat. If the temperature of Object 1 changes by an amount T,
the change in temperature of Object 2 will be
4
3
T.
T.
A)
B) T.
C)
T.
D)
E) 12 T.
3
4
3)
4) On a cold day, a piece of metal feels much colder to the touch than a piece of wood. This is due to
the difference in which one of the following physical properties of these materials?
A) density
B) mass
C) specific heat
D) emissivity
E) thermal conductivity
4)
5) The process in which heat flows by the mass movement of molecules from one place to another is
known as
A) radiation.
B) conduction.
C) convection.
5)
6) By what primary heat transfer mechanism does the sun warm the earth?
A) radiation
B) convection
C) conduction
D) All of the above processes are equally important in combination.
6)
7) At room temperature, a typical person loses energy to the surroundings at the rate of 62 W. If this
energy loss has to be made up by an equivalent food intake, how many kilocalories (food calories)
does this person need to consume every day just to make up this heat loss? (1 cal = 4.186 J)
A) 1100 kcal
B) 1000 kcal
C) 1280 kcal
D) 1600 kcal
E) 1500 kcal
7)
8) Una sustancia tiene un punto de fusión de 20° C y un calor de fusión de 3.9 x 104 J/kg. El punto de
ebullición es 150° C y el calor vaporización es de 7.8 x 104 J/kg a una atmósfera de presión. El calor
8)
específico de las fases sólida, líquida y gaseosa es 600, 1000 y 400 J/kg · K, respectivamente. La
cantidad de calor que se necesita para modificar la temperatura desde -6°C hasta 128°C,de 3.80 kg
de la sustancia, en kJ, corresponde a:
A) 470
B) 620
C) 770
D) 560
E) 210
9) Un contenedor de metal de 200 g, aislado de la parte exterior, contiene 100 g de agua en equilibrio
térmico a 22°C. Un cubo de hielo de 21 g, a punto de fusión, se cae en el agua, y cuando el
equilibrio térmico se alcanza la temperatura es 15°C. Considerar que el calor no se intercambia con
los alrededores. La capacidad calorífica para el agua, es de 4190 J/kg · K y el calor de fusión es
3.34 x 105 J/kg. La capacidad calorífica específica del metal corresponde a:
A)
B)
C)
D)
E)
9)
4950 J/kg · K
5450 J/kg · K
4450 J/kg · K
3850 J/kg · K
2730 J/kg · K
Figura 17.3
10) En la Figura 17.3, se adicionó calor a una sustancia pura en un contenedor cerrado a un ritmo
constante. Aquí se muestra una gráfica de la temperatura de la sustancia como una función del
tiempo. Si CL= calor latente de fusión y CV = calor latente de vaporización, ¿cuál es el valor del
cociente CV/CF para esta stancia?
A) 5.0
B) 3.5
C) 4.5
D) 1.5
E) 7.2
10)
11) Pudiste haber notado que al salir de una piscina y permancer de pie goteando en medio de una
brisa ligera, sentiste mucho más frío que el que sentiste luego de secarte. ¿Porqué ocurre esto?
A) Este es un efecto puramente psicológico que resulta de la forma en la cual los nervios
sensoriales son estimulados en la piel.
B) El agua tiene una capacidad calorífica relativamente grande.
C) La humedad de tu piel tiene buena conductividad térmica.
D) El agua en tu piel es más fría que el aire que te rodea.
E) Se necesita una cantidad de calor de 540 calorías para evaporar cada gramo de agua de tu
piel, y la mayor parte de este calor abandona tu cuerpo.
11)
12) Cuanto calor se debe adicionar a un bloque de hielo de 8 kg a -16°C para transformarlo en agua a
17°C?
A) 840 kcal
B) 900 kcal
C) 770 kcal
D) 260 kcal
E) 200 kcal
12)
13) How much heat is required to raise the temperature of a 225-g lead ball from 15.0°C to 25.0°C? The
specific heat of lead is 128 J/kg · K.
A) 576 J
B) 725 J
C) 145 J
D) 288 J
E) 217 J
13)
14) A person consumes a snack containing 14 food calories (14 kcal). What is the power this food
produces if it is to be "burned off" due to exercise in 6 hours? (1 cal = 4.186 J)
A) 0.6 W
B) 0.0027 W
C) 9763 W
D) 2.7 W
14)
15) A 4.0-kg aluminum block is originally at 10°C. If 160 kJ of heat is added to the block, what is its
final temperature? The specific heat capacity of aluminum is 910 J/kg · K.
A) 44°C
B) 24°C
C) 54°C
D) 34°C
15)
16) Un calorímetro de 80 g de aluminio contiene 380 g de agua a temperatura de equilibrio de 20° C.
Una pieza metálica de 120 g, inicialmente a 352° C, se introduce en el calorímetro. La temperatura
final en equilibrio es de 32° C. Considerar que no existe intercambio de calor con el exterior. Las
capacidades térmicas específicas del aluminio y del agua son 910 y 4190 J/kg · K, respectivamente.
La capacidad térmica específica del metal corresponde a:
A) 560 J/kg · K
B) 480 J/kg · K
C) 520 J/kg · K
D) 390 J/kg · K
E) 350 J/kg · K
16)
Figura 17.4
17) En la Figura 17.4, una muestra de un compuesto puro está encerrado en un contenedor
perfectamente aislado. Se aplica calor a un ritmo constante y se registra la temperatura de la
muestra. Los datos resultantes son mostrados arriba. ¿Cual de las conclusiones siguientes justifican
los datos que se dan?
A) Después de 5 minutos la muestra fué una mezcla de sólido y líquido.
B) La muestra nunca hirvió.
C) Después de 20 minutos el sólido era todo líquido.
D) La capacidad calorífica de la fase sólida fué mayor que la de la fase líquida.
E) El calor de fusión es mayor que el calor de vaporización.
17)
18) Which of the following represents the "Mechanical Equivalent of Heat"?
A) 1 ft-lb = 1.36 Joules
B) 1. J = 1 kg·m2 / s 2
18)
C) 1 cal = 3.97 × 10-3 BTU
D) 1. eV = 1.6 × 10-19 J
E) 1.00 J = 0.239 cal
19) The heat required to change a substance from the liquid to the vapor state is referred to as the
A) heat of evaporation.
B) heat of condensation.
C) heat of vaporization.
D) heat of fusion.
19)
20) ¿Cuál de los enunciados siguientes es verdadero?
A) En algunos lugares la señal siguiente es vista con frecuencia cuando uno se aproxima a un
puente: "PRECUACIÓN: EL PUENTE PUEDE ESTAR CONGELADO". Una de las razones
por las que se puede esperar que el puente esté congelado con respecto al camino que
conduce a él es que tiene expuestas al aire frío su parte superior y su parte inferior, mientras
que el camino solo expone al aire frío su parte superior.
B) Varios días después de una tormenta de nieve, el techo de la casa del sr. Jones se cubre
uniformemente con hielo, mientras que en la casa de al lado del sr. Smith la nieve se ha
derretido por completo. Una razón probable de esto es que la casa del sr. Smith posee un
techo mejor aislado que la del sr. Jones.
C) Las botellas térmicas tienen un espacio vacío entre las cubiertas interna y externa del vidrio
para reducir la transferencia de calor debida a la radiación, debido a que la radiación no viaja
a través del vacío.
D) Cuando las bobinas de refrigeración metálicas en un congelador se cubren con hielo aumenta
la efectividad para remover el calor de los alimentos calientes colocados en el congelador.
E) Cuando se sale de una piscina goteando y hay una brisa se siente más frío que si la piel
estuviera seca. Este es un efecto puramente psicológico, ya que la medida de la temperatura
de la piel tiene el mismo valor en ambos casos, mojada o seca.
20)