AYUDA FISICA CALORIMETRÍA
Porfavor ayudenme en los siguientes ejercicios, es urgente:
1.- Se tiene 100g de hielo a -20°C al cual se le agregan 10Kcal. Determine la temperatura final del sistema.
2.- Se tiene 20g de vapor a 110°. Determine el calor que hay que quitarle para condensarlo completamente.
3.- Se mezclan 100g de hielo a -20°C con 20g de vapor sobrecalentado a 150°C. Determinar la temperatura de equilibrio del sistema.
4.- En un recipiente de C=O se tienen 500g de aceite a 100g a los cuales se le quintan 5kcal de calor. Determine la temperatura final del aceite.
Porfavor ayudenme en los siguientes ejercicios, es urgente:
1.- Se tiene 100g de hielo a -20°C al cual se le agregan 10Kcal. Determine la temperatura final del sistema.
2.- Se tiene 20g de vapor a 110°. Determine el calor que hay que quitarle para condensarlo completamente.
3.- Se mezclan 100g de hielo a -20°C con 20g de vapor sobrecalentado a 150°C. Determinar la temperatura de equilibrio del sistema.
4.- En un recipiente de C=O se tienen 500g de aceite a 100g a los cuales se le quintan 5kcal de calor. Determine la temperatura final del aceite.
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No podemos suponer que el hielo se calienta sin más porque, de hacerlo, resultaría que la temperatura final sería 180 ºC:
Este resultado nos indica que debemos tener en cuenta que el hielo se tiene que fundir, es decir, que hay un cambio de estado. Vamos a considerar el calor que se necesita para fundir el hielo.
Primero debemos calentar el hielo a la temperatura de fusión. El calor específico del hielo es 0,5 cal/g·ºC:
Ahora determinamos el calor de fusión. El calor de fusión del hielo es 80 cal/g:
Ahora podemos determinar el calor que ha sido necesario hasta ahora:
Es decir, aún hay que ver qué efecto tendrán sobre el agua líquida las mil calorías restantes. El calor específico del agua líquida es 1 cal/g·ºC:
Problema 2.
El proceso necesario para condensar el vapor será enfriarlo, hasta los 100 ºC, y luego hacer el cambio de estado. El calor específico del vapor de agua es 0,5 cal/g·ºC y el calor latente de vaporización es 539 cal/g:
El calor total será la suma de ambos:
Problema 3.
Este ejercicio no es evidente. Para poder hacerlo vamos a calcular qué calor es necesario para fundir todo el hielo y llevarlo a agua líquida a 0 ºC y qué calor debe ceder el vapor de agua para convertirse en agua a 100 ºC:
Cuando se haya fundido todo el hielo, aún habrá vapor de agua a 100 ºC. La diferencia de calor cedido por el vapor y el absorbido por el hielo es de
Quiere decir que cuando todo el vapor haya pasado a agua a 100 ºC, la masa de agua que provenía del hielo estará a 23 ºC. Ahora debemos establecer la temperatura final de la mezcla entre los 100 g de AGUA a 23 ºC (1) y los 20 g de AGUA a 100 ºC (2):