Fisico Quimica

CALOR Y CALOR LATENTE

Cuando juntamos 190g de hielo a 273 K con “m” gramos de vapor de agua a 212°F la temperatura de equilibrio resulta 158°F. determine “m”. desprecie las pérdidas de energía

DATOS: TRANFORMACIONES:

Hielo Vapor Hielo Vapor

m=190g ? 190/1000=0.19Kg

TO=237K 212°F 273-273=0°C 5(212-32/9)=100°C

T=158°F 158°F 5(158-32/9)=0°C 5(158-32/9)=0°C

ΔT=70-0 70-100 70°C -320°C

∆Q ganado=-∆Q perdido

0.19(3.4 X 〖10〗^6 )+0.19(4180)(70)=2.3 x 〖10〗^6 m-m(4180)(-30)

64600+55594=2425400m

m=120194/2425400

m=0.049Kg de vapor

¿Cuántos gramos de hielo a temperatura de 265 K se fundirán en 1.05 Kg de agua a temperatura 140°F?

DATOS: TRANFORMACIONES:

Hielo Agua Hielo Agua

m=? 1.05Kg

TO=265K 140°F 265-273=8°C 5(140-32/9)=60°C

T=0°C O°C

ΔT=0-(-8) 0-60 8°C -60°C

∆Q ganado=-∆Q perdido

∆Q=m(2090)(8)

∆Q=16720mH

∆Q=3.4 x〖10〗^5 mH+16720mH

∆Qt=356720mH

356720mH=-1.05(4180)(-6)

mH=263340/356720

mH=0.73Kg de hielo

La cantidad de calor que se le entrega a 0.5 Kg de agua inicialmente a 283 K depende del tiempo según Q=200t, donde t esta en segundos y Q en calorías. Determine t en el instante que la temperatura del agua a 60°C

DATOS: TRANFORMACIONES:

w=0.5Kg

TO=283K 283-273=10°C

T=60°C

ΔT=50°C

t=?

c=4180J/Kg°C

∆Q=mc∆T

∆Q=0.5(4180)(50)

∆Q=104500 J

■(1cal& 4.185 J@x=24970.13& 104500J )

∆Q=200t

24970.13=200t

t=24970.13/200

t=124.85 s

Calcular la temperatura resultante de la mezcla de 150g de hielo a 30°F y 150 g de vapor de agua a 373 K

DATOS: TRANFORMACIONES:

Hielo Vapor Hielo Vapor

m=150g 150g 150/100=0.15Kg 150/100=0.15Kg

TO=32°F 373K 5(32-32/9)=0°C 373-273=100°C

T=? ?

∆Q ganado=-∆Q perdido

mL+mc∆T=-mL(-mc∆T)

0.15(3.4 x 〖10〗^5 )+0.15 x 4180(T_F-0)=-0.15(-2.3 x 〖10〗^6 )+0.15(4180)(T_F-100)

5100+627T_F=345000-627T_F+62700

1254T_F=356700

T_F=284.45°C

Un bloque metálico de 500 g, que se encuentra a una temperatura de373 k se introduce en un recipiente que contiene 0.5 Kg de agua a una temperatura de 68°F. Considerando que el recipiente que contiene el agua es aislante térmico, determine la temperatura de equilibrio. El calor especifico del bloque es 0.11 cal/g°C

DATOS: TRANFORMACIONES:

Bloque Agua Bloque Agua

m=500g 0.5Kg 500/100=0.5Kg

TO=373K 68°F 373-273=100°C 5(68-32/9)=20°C

T=? ?

c=0.11cal/g°c 4180 J/Kg°C

0.11cal/(g°C) x (4.185 J)/1cal x 100g/1Kg=459.8 J/(Kg°C)

∆Q ganado=-∆Q perdido

0.5(4180)(T_F-20)=-0.5(459.8)(T°F-100)

2090 T°F-4180=-229.9T°F+22990

T°F=647901/2319.9

T°F=27.93°C

Las capacidades calóricas especificas en cal/g°C. De ciertas sustancias son: Aluminio 0.21; Hierro 0.11; Cobre 0.093; Plomo 0.031; bronce 0.088. Si en un recipiente de uno de estos metales de masa 300g y a 190.4°F se vierte 15g de agua a 285.2 K. Se observa que la temperatura final del agua y el recipiente es 154.4°F. Diga de que metal esta hecho el recipiente

DATOS: TRANFORMACIONES:

Bloque Agua Bloque Agua

m=300g 15g 500/100=0.5Kg

TO=190.4°F 285K 5(190.4-32/9)=88°C 285.2-273=12.2°C

T=? ?

c=0.11cal/g°c 1 cal/g°C

∆Q ganado=-∆Q perdido

mc∆T=-mc∆T

15(1)(T-12.2)=-300(0.11)(T°F-88)

15T-183=-33T+2904

T=3087/48

T=64.31°C

T°F=147.758=(9(147.758)+180)/5=64.31°C

El recipiente esta hecho de hierro

Una resistencia eléctrica se sumerge en agua y se disipa potencia eléctrica constante durante un minuto. Si la masa del líquido es de 1000g su temperatura aumenta desde 300K hasta 35°C. Hallar la potencia eléctrica disipada por la resistencia en este intervalo de las temperaturas.

DATOS: TRANFORMACIONES:

...