Biofísica 3 Termodinámica (20) OM 2. Calorimetría

 Un pedazo de cobre de 150 g que está a una temperatura de 100 °C se coloca dentro del vaso de un calorímetro que contiene 200 g de agua a 20 °C. El vaso es de aluminio y tiene una masa de 37 g. Si la temperatura final de la mezcla es de 25 °C. ¿Cuál es el calor específico del cobre (cCu)?

Datos: cagua= 1 kcal/kg.°C cAl= 0,22 kcal /kg °C

 

█ a) 0,093 kcal/kg.°C	b) 0,93 kcal/kg.°C	c) 0,052 kcal/kg.°C
d) 0,52 kcal/kg.°C	e) 0,064 kcal/kg.°C	f) 0,64 kcal/kg.°C

 

 

Q  =    mCu cCu (25 °C – 100 °C) +	El Cobre se “enfria” hasta la temperatura de equilibrio
+ mcal ccal (25 °C – 20 °C) +	El calorímetro se “calienta” hasta la temperatura equilibrio
+ mag cag (25 °C – 20 °C)   =	El agua se “calienta” hasta la temperatura equilibrio
= 0	Calorímetro = no intercambia calor con el exterior

 

 

donde

mCu = masa del cobre = 150 gr

cCu = calor específico del cobre

mcal = masa del calorímetro = 37 gr

ccal = calor específico del calorímetro = calor especifico del aluminio = 0,22 kcal/kg ºC

mag = masa del agua = 200 gr

cag = calor específico del agua = calorímetro = calor especifico del aluminio = 1 kcal/kg ºC

 

Reemplazando y despejando ccu

cCu = ( - mcal ccal (Tf - Tcal) - mag cag (Tf – Tag) ) /  (mCu (Tf - TCu)) =  

= (- 37 gr 0,22 cal/grºC (25 ºC – 20 ºC) - 200gr 1 cal/grºC (25 ºC – 20 ºC)) / (150gr (25 ºC – 100 ºC))  =

= 0,093 cal/gr ºC = 0,093 kcal/kg ºC