Tema: Calor y la primera ley de la termodinámica
13.1 a) Una persona de 80 ! intenta ba"ar de peso subiendo una monta#a para
$uemar el e$ui%alente a un !ran rebanada de un rico pastel de chocolate&'00 cal
alimenticias). (A $u altura debe subir* b) +tra persona consume ener!,a a raz-n
de 10 / durante su traba"o ($u cantidad de pan debe in!erir para poder 
traba"ar durante una hora* &Calor de Combusti-n del pan es 8000 cal!).
Considere $ue el 2 de la ener!,a liberada del alimento se apro%echa como
traba"o 4til.
m5 80 !
cal =15
Q=29,260 J 
W = F ∗d=m∗a∗d   en este caso d5 altura
29,260
 =129,186.6 cal
9ner!,a :ital
129,186 .> cal <<<<<< 1 !r =an
?5 >@.63 !r de =an 13.3 e utilizan 2 cal para calentar >00 !r de una sustancia desconocida de 1 BC a
@0BC. Calcular el calor especiico de la sustancia
Q=m∗Ce∗ T 
1 D 5 0.2@ calorias 2 Ecal 5 2000 cal m5 >00 !r  1BC @0BC T =T  F −T O=40−15=25
Q=m∗Ce∗T 
Qganado=Ce=   2000 cal
gr∗
13.@ Un trozo de cadmio de 0 !r tiene una temperatura de 20 BC. i se a!re!an @00
cal al Cadmio calcular su temperatura inal.
C e=0.055   cal
400cal=50∗0.055 cal
 
13.>  Al desayunar usted %ierte 0 cm3 de leche reri!erada en su taza $ue contiene 10
cm3 de ca recin preparado con a!ua hir%iendo. Calcular la temperatura de
e$uilibrio $ue alcanza esta apetitosa mezcla. &Gesprecie la capacidad calor,ica de
la taza)
50cm 3
C e(leche )=C e(café )
Qganadoleche=m∗C e∗(T  F −0 )=50∗C e∗T  F 
Q perdidocafé =m∗C e∗(100−T  F )=150∗C e∗(100−T  F )
Qganadoleche=Q perdidocafé 
50∗C e∗T  F =150∗C e∗(100−T  F )
150T  F +50T  F =15,000
T  F =75
13.8 9n un recipiente aislado se mezclan 10 !r de hielo a 0BC y >00 !r de a!ua a
18BC. Calcular a) la temperatura inal del sistema b) la cantidad de hielo $ue $ueda
cuando el sistema alcanza el e$uilibrio. mhielo=150gr T 0=0
mhielo=600gr T  0 =18
Q=m∗Ce∗T 
Qganado=m∗80  cal

Q perdido=m∗C e agua∗( T O−T  F )=600∗1∗(18−0 )=10,800cal
Qganado=Q perdido
m∗80=10,800
 
13.6 Un recipiente de aluminio de 300 !r contiene 200 !r de a!ua a 10BC. i se %ierten
100 !r más de a!ua pero a 100BC calcular la temperatura inal de e$uilibrio del
sistema. Datos
g∗
 "  2 0 :m=200gr ¿=10
 " 20 :m=100 gr ¿=100
Qg=Q Al+Q agua
Qg=m Al∗Ce Al∗(T  F −T O)+m " 2O∗Ce " 2O∗(T  F −T O)
Qg=300∗0.215∗(T  F −10)+200∗1∗(T  F −10 )
Q p=m " 2O ∗Ce " 2O
∗(T O−T  F  )
Qganado=Q perdido
64.5∗(T  F −10)+200∗(T  F −10)=100∗(100−T  F )
264.5∗(T  F −10 )=100∗(100−T  F )
364.5∗T  F =10,000+2,645
T  F =34.69
13.11 Un calor,metro de aluminio con una masa de 100 !r contiene 20!r de a!ua.
9stán en e$uilibrio trmico a 10BC. e colocan dos blo$ues de metal en el a!ua.
Uno es 0 !r de cobre a 80BC. 9l otro una muestra de masa de '0 !r a una
temperatura de 100BC. Hodo el sistema se estabiliza a una temperatura inal de
20BC. Geducir de $ue material se trata la muestra.
 Al :m=100 gr Ce=0.215   cal
gr ¿=10
gr ¿=10
gr ¿=80
Qg=Q Al+Q " 2O
Qg=m Al∗Ce Al∗(T  F −T O)+m " 2O∗Ce " 2O∗(T  F −T O)
Qg=100∗0.215∗(20−10 )+250∗1∗(20−10)
Q p=QCu+Qotro
Qg=mCu∗CeCu∗(T O−T  F )+m $∗Ce $∗(T O−T  F  )
Qg=50∗0.0924∗(80−20 )+70∗ # ∗(100−20)
Qganado=Q perdido
250∗1∗(20−10 )+100∗0.215∗(20−10 )=50∗0.0924∗(80−20 )+70∗ # ∗(100−20)
2500+215=277.2+5600∗ # 
9ste calor espec,ico corresponde al Ierilio
13.13 Un cubo de hielo de 20 !r de 0BC se calienta hasta $ue 1! se han con%ertido en
a!ua a 100BC y el resto en %apor. Calcular el calor necesario para este proceso
Gatos  "ielo:m=20 gr ¿=0!C 
 %&=542.5  cal
gr
 
Q=1600+2000+2712.5
Q=26386.25 J 
13.1@ Un trozo de cobre de 1! y a 20BC se sumer!e en un recipiente con nitr-!eno
l,$uido hir%iendo a '' E. Calcular la cantidad de nitr-!eno $ue se e%apora hasta el
momento en $ue el cobre alcanza los '' . upon!a $ue el recipiente está aislado
trmicamente
Qcedido=1000∗0.0924∗(20−(−196.15 ) )=19972.26 cal
Ja masa de K $ue se puede e%aporar es L
m= Qcedido
 J
13.1> Un estudiante inhala aire a 22BC y lo ehala a 3'BC. 9l %olumen promedio del aire
en respiraci-n es de 200 cm3.N!nore la e%aporaci-n del a!ua en el aire y estime la
cantidad de calor absorbido en un d,a por el aire respirado por el estudiante
Datos
T =37−22=15
cm 3
 Kg
Q=(2,5 $ 10−4  Kg )(1000   J 
)g )(15)