Fisicanet ®

Ejercicios resueltos de calorimetría

Termodinámica: Solución del ejercicio n° 1 de calorimetría. TP-08

Problema n° 1 de calorimetría. TP-08

Problema n° 1) Determinar la cantidad de calor que absorbe una masa de hielo de 250 g que está a -15 °C para pasar a 30 °C.

Desarrollo

Datos:

m = 250 g = 0,25 kg

ti = -15 °C

tf = 30 °C

ceh = 0,5 kcal/kg.°C (calor sensible del hielo)

cel = 1 kcal/kg.°C (calor sensible del agua líquida)

cL = 79,7 kcal/kg (calor latente de fusión)

PF = 0 °C

Fórmulas:

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

QL = cL.m (2)

QT = QS + QL (3)

Solución

Utilizamos la fórmula de calor (1) para calcular el calor que requiere para alcanzar el punto de fusión, es decir tomamos como tf = PF:

QSh = ce.m.(PF - ti)

QSh = (0,5 kcal/kg.°C).0,25 kg.[0 °C - (-15 °C)]

QSh = 0,125 (kcal/°C).15 °C

QSh = 1,875 kcal

Con esto conocemos la cantidad de calor absorbida para alcanzar el punto de fusión.

A continuación, mediante la ecuación (2), calculamos el calor necesario para que el hielo se funda completamente:

QL = cL.m

QL = 79,7 (kcal/kg).0,25 kg

QL = 19,925 kcal

Recordemos que durante el proceso de fusión (cambio de estado) la temperatura permanece constante.

Ahora calculamos el calor necesario para que el agua (ya no es el hielo) alcance los 30 °C, empleamos la ecuación (1):

QSl = ce.m.(tf - PF)

QSl = (1 kcal/kg.°C).0,25 kg.(30 °C - 0 °C)

QSl = 0,25 (kcal/°C).30 °C

QSl = 7,5 kcal

Finalmente calculamos el calor total absorbido en todo el proceso utilizando la fórmula (3):

QT = QSh + QL + QSl

QT = 1,875 kcal + 19,925 kcal + 7,5 kcal

QT = 29,3 kcal

Regresar a la guía de ejercicios. TP-08

Artículo: Problema n° 1 de calorimetría. TP-08

Revisado por:

Modificado:

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

Por favor, "copia y pega" bien el siguiente enlace:

https://www.fisicanet.com.ar/fisica/termodinamica/resueltos/tp08_calorimetria_problema01.php

¡Gracias!

Copyright © 2000-2018 Fisicanet ® Todos los derechos reservados