Éste sitio web usa cookies, si permanece aquí acepta su uso. Puede leer más sobre el uso de cookies en nuestra política de privacidad.

 

Guía de ejercicios resueltos de calorimetría. TP03

Termodinámica: Solución del ejercicio n° 7 de cambio de estado. Calor latente de vaporización y de fusión. Problema resuelto.

Problema n° 7 de cambio de estado.

Problema n° 7) Se colocan 200 g de agua a 20 °C en un congelador y se obtienen cubitos de hielo a -8 °C. ¿Qué cantidad de calor cedió el agua?

Desarrollo

Datos:

m = 200 g = 0,2 kg

ti = 20 °C

tf = -8 °C

ce = 1 kcal/kg.°C (calor específico del agua líquida)

ce = 0,5 kcal/kg.°C (calor específico del agua sólida)

cL = 80 kcal/kg (calor latente de solidificación/fusión)

Fórmulas:

QS = ce.m.(tf - ti) (1)

QL = cL.m (2)

Solución

Utilizamos la fórmula de calor (1) para calcular el calor que entregará para alcanzar el punto de fusión, es decir que utilizamos PF:

QS = ce.m.(PF - ti)

QS = (1 kcal/kg.°C).0,2 kg.(0 °C - 20 °C)

QS = 0,2 kcal/°C.(-20 °C)

QS = -4 kcal (cedió calor)

 

Luego, con la fórmula (2) calculamos el calor que cederá durante la fusión. Recordemos que durante el proceso de fusión o solidificación la temperatura permanece constante:

QL = cL.m

QL = (80 kcal/kg).0,2 kg

QL = 16 kcal

Como se trata del cambio de estado de solidificación el agua debe ceder calor al medio (en la fusión entrega calor al medio) el signo es negativo:

QL = -16 kcal (cedió calor)

 

Solo falta calcular la cantidad de calor que cederá en el proceso de 0 °C a -8 °C, nuevamente utilizamos la ecuación (1), siendo:

ti = 0 °C

tf = -8 °C

QS = ce.m.(tf - ti)

QS = (0,5 kcal/kg.°C).0,2 kg.(-8 °C - 0 °C)

QS = 0,1 kcal/°C.(-8 °C)

QS = -0,8 kcal (cedió calor)

 

Finalmente sumamos las cantidades de calor cedidas:

QT = -4 kcal - 16 kcal - 0,8 kcal

QT = -20,8 kcal

Si has utilizado el contenido de esta página, por favor, no olvides citar la fuente "Fisicanet ®".

Por favor, "copia y pega" el enlace completo a ésta página.

https://www.fisicanet.com.ar/fisica/termodinamica/resueltos/tp03_calorimetria_problema07.php

¡Gracias!

Copyright © 2000-2028 Fisicanet ® Todos los derechos reservados

https://www.fisicanet.com.ar/fisica/termodinamica/resueltos/tp03_calorimetria_problema07.php