Biofísica 2do Parcial Jun19 T5 – 6 Termodinámica

6. Dentro de un calorímetro adiabático se colocan dos fragmentos A y B, de materiales diferentes, que intercambian calor hasta alcanzar el equilibrio térmico, como muestra el grafico de temperatura T en función del  intercambiado │Q│. La masa del fragmento A es de 200 gr.

a. Cuál es el calor especifico del material A?

QA = mA ceA (TfA – TiA)

donde

QA = calor cedido por A = - 6.000 cal

mA = masa de A = 200 gr

ceA = calor especifico de A

TfA = temperatura final = 30ºC

TiA = temperatura inicial = 90ºC

Reemplazando y despejando ceA

ceA = QA / ( mA (TfA – TiA)) = - 6.000 cal / ( 200 gr ( 30ºC – 90 ºC)) = 0,5 cal/gr ºC -----

b. Que cantidad mínima de hielo a 0ºC hay que agregar para llevar ambos materiales a 0º C?

(Calor latente de fusión del hielo 80 cal/gr)

Qt = QA + QB + QH

donde

Qt = calor intercambiado hasta llegar a 0ºC = 0 (calorímetro)

QA = calor cedido por A = mA ceA (Te - TiA)

Te = temperatura de equilibrio = 0ºC

QB = calor absorbido por B = mB ceB (Te – TiB) = 0 (temperatura equilibrio = temperatura inicial)

QH = calor absorbido por el Hielo = mH Lf

mH = masa de hielo

Lf = calor latente de fusión del hielo = 80 cal/gr

Reemplazando y despejando mH

mH = (-mA ceA (Te - TiA)) / Lf = (- 200 gr 0,5 cal/grºC (- 90ºC) )/ 80 cal/gr = 112,5 gr de hielo