viernes, 25 de octubre de 2019

Biofísica UBA XXI 1P May19 T10 – 7 Termodinámica


7. En un dispositivo similar al que diseño Joule sobre el equivalente mecánico del calor, determine a que altura deben colocarse las dos pesas para obtener una diferencia de temperatura de 0,5°C, luego de ser arrojadas las mismas 100 veces, sabiendo que la masa de agua es de 1,5 Kg y que cada pesa genera una fuerza de 19,59 N. Exprese el resultado en metros.
Datos: g = 9,8 m/s2 ; δ agua =1 g/cm3 ; CeH2O = 1 cal/g ºC 4,18 J = 1 cal

Dispositivo de Joule




Q = m ce ΔT

donde
Q = calor absorbido por el agua
m = masa de agua = 1,5 kg = 1.500 gr
ce = calor especifico del agua = 1 cal/grºC
ΔT = variación de la temperatura = 0,5 ºC

Reemplazando
Q = 1.500 gr 1 cal/grºC  0,5 ºC = 750 cal  4,18 J/cal = 3.135 J

W = n 2 P Δh

donde
W = trabajo = calor absorbido (transformación de trabajo en calor) = 3.135 J
n = número de veces arrojadas = 100
2 = dos pesas
P = peso de cada pesa = 19,59 N
Δh = altura desde donde se arrojan las pesas

Reemplazando y despejando Δh
Δh = W / (n 2 P) = 3.135 J / (100 * 2 * 19,59 N) = 0,80 m  ---------- altura



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