Question

Diez gramos de hielo a -5°C se mezclan con 6 g de vapor a 100 °C. Calcule la temperatura final y la composición de la mezcla.

Answer 1

Respuesta:

Lo primero que debemos hacer sera hacer la ecuacion de todos los calores presentes, tomando en cuenta los calores latentes tambien, una vez teniendo todos los datos, solo operamos con la intencion de calcular la temperatura de equilibrio, pero en este caso sale 188ºC, lo cual no es correcto, eso quiere decir que el vapor absorbio todo el calor del hielo, llevandolo hasta la temperatura donde este se encuentra (100ºC). Para empezar ese seria nuestra temperatura final.

Ahora, para hallar la composicion de la mezcla, lo que debemos hacer es calcular el calor total del hielo desde que estuvo a -5ºC, cambió de fase, y luego se llevó hasta los 100ºC. Esto lo hice en el paso (1), requeriendo un calor total de 1825 cal. Ahora este calor tambien perdio el vapor, habiendo cambio de fase parcial, es decir, calcularemos cuantos gramos de vapor se volvieron liquido a la misma temperatura debido a la perdida de 1825 cal. Aplicamos la formula de calor latente, en el paso (2), y asi determinamos que del vapor se condensaron solo 3,37 g. Por lo que diremos si la masa del hielo que ahora es agua a 100ºC es de 10g, mas la masa de vapor condensado 3,37 g, nos dara la composicion en liquido, siendo de 13,37 g.

Y para saber la masa de vapor que aun queda, restamos la masa inicial menos la masa que se condeso, es decir 6-3,37 g. esto es igual a 2,63 g.