Solucionario de las actividades propuestas en el libro del alumno ...

2. ¿A qué temperatura dan la misma lectura la escala Celsius y la Fahrenheit?
Para contestar a la pregunta, consideramos la relación entre las escalas Celsius y
Fahrenheit: t F = 32 + 1,8 · t C , y exigimos que las dos temperaturas sean iguales. De
ese modo:
8.4. CALOR Y TRABAJO
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32
t = 32 + 1, 8 ⋅t → t = =−40 →− 40° F =− 40 ° C
F F F
1−1, 8
1. El calor específico, ¿es una magnitud intensiva o extensiva?
El calor específico es una magnitud intensiva, porque se refiere a una propiedad
intrínsica de ese cuerpo, sin importar la cantidad que haya del mismo.
2. Un objeto, ¿puede realizar trabajo por estar a mayor temperatura que el
medio que le rodea? Pon un ejemplo.
Para que un cuerpo realice trabajo sobre el medio es condición necesaria que esté
a mayor temperatura que el medio. Sin embargo, el simple hecho de estar a
mayor temperatura no es suficiente; el cuerpo puede transmitir energía en forma
de calor y no de trabajo. Será necesaria una máquina que aproveche ese foco caliente
y realice trabajo a partir de él.
3. ¿Y si se encuentra a menor temperatura que el medio?
Si está a menor temperatura que el medio puede hacer trabajo mecánico (una bola
de hierro enfriada en la nevera y que hacemos deslizar por una pendiente),
pero no será capaz de realizar trabajo a partir de la energía interna que posee el
cuerpo. Lo que hará en este caso es recibir energía del exterior en forma de calor.
4. ¿Cómo explicas que la energía transferida en forma de calor por un sistema
sea negativa?
Se trata de establecer un criterio para distinguir las cesiones de energía de los
procesos en que se absorbe energía. Ello hace que existan energías negativas; lo
que se hace es diferenciar unos procesos de otros. Cuando un sistema, por ejemplo,
cede energía en forma de calor, la cantidad tranferida se toma como negativa
(disminución del contenido energético).
5. Calcula el calor específico de una sustancia, sabiendo que, al aportar 209 J
en forma de calor a 10 g de esta, aumentamos su temperatura en 10 K.
Utilizando la expresión que hemos visto en este epígrafe, resulta:
Q 209
Q = m⋅c⋅( T −T ) → c =
= = 2. 090 J ⋅kg ⋅K
2 1
m⋅( T −T
) 00110 , ⋅
Unidad 8. Termodinámica.
2 1
−1 −1
2