1
GARQ&GATE • Curs 2023-24
BLOC 1 • Calorimetria i termodinàmica
tema 1 • Calor i temperatura
24. Un termòmetre d'hidrogen a volum constant indica una pressió de 76 cm de Hg quan la temperatura és
d'0 °C, i de 116 cm de Hg quan la temperatura és de 100 °C. Si s'utilitza aquest termòmetre per a mesurar la
temperatura d'un recinte, quant valdria aquesta temperatura si la pressió mesurada és de 100 cm de Hg?
Sol.: 60 °C
25. Es demana trobar la quantitat de calor que cal subministrar a un bloc de gel de massa m = 20 kg per a
convertir-ho en vapor d'aigua a 110 °C. DADES: Temperatura inicial del gel = -15 °C; calor específica del gel,
cgel = 0,5 cal·g-1·°C-1; calor latent de fusió del gel, Lfusió = 79,8 cal·g-1; calor específica de l'aigua, caigua = 1 cal·g-
1· °C-1; calor latent de vaporització de l'aigua, Lv = 540 cal·g-1; calor específica del vapor d'aigua (a 100 °C), cv
= 0,26 cal·g-1 ·°C-1
Sol.: 14598000 cal
26. Es vol determinar la calor latent de fusió del gel. Per a això, s'introdueixen 2000 g d'aigua en un
calorímetre d'alumini, que pesa 200 g. La temperatura del conjunt, una vegada aconseguit l'equilibri, és de
t = 23 °C. A continuació s'introdueixen 433,7 grams de gel a 0 °C. Quan s'aconsegueix l'equilibri tèrmic, la
temperatura final és de 5 °C. Sabent que la calor específica de l'alumini és ce = 0,219 cal·g-1 ·°C-1, trobar la
calor latent de fusió del gel.
Sol.: 79,8 cal·g-1
27. Un tros de tub de coure d'una instal·lació de calefacció té (a la temperatura ambient de 20 °C) una
longitud de 60,0 cm, un diàmetre intern de 15,0 mm i un gruix de 1,00 mm. Quan flueix aigua a 85 °C a través
del tub, quines són la nova longitud i la nova secció transversal? Afecten aquests canvis al cabal d'aigua que
circula? Raonar-ho. El coeficient de dilatació lineal del coure del tub és αcoure = 20·10-6°C-1.
Sol.: el cabal no varia. Augmenta la velocitat de circulació a l’interior del tub (nota: cal aplicar l’equació de
conservació del cabal volumètric).
28. Es construeix una regla de material de coure amb divisions exactes quan la temperatura és d'0 °C, Es
mesura la longitud d'una vareta de ferro a 40 °C obtenint-se un valor de L = 5,3977 metres. Es demana
calcular la longitud de la vareta a 0 °C. El coeficient de dilatació lineal del coure és αcoure = 17·10-6°C-1 i el del
ferro és αferro =12,1·10-6°C-1.
Sol.: 5,3988 m
