Biofísica Final Mar17 - 7 Termodinámica

7. Un recipiente adiabático contiene 60 g de hielo y 90 g de agua en equilibrio térmico a presión atmosférica normal. Mediante un calentador eléctrico se calienta el sistema hasta obtener agua a temperatura uniforme de 40°C tardando 1 minuto. (Lf hielo= 80 cal/g; cagua= 1 cal/gºC y Tfusión= 0°C). La potencia media recibida por el sistema (en Watt) es:

_ 80

_ 100

_ 180

_ 335

_ 418

█ 753

El hielo y el agua en equilibrio térmico ---- > T = 0 ºC

Q1 = calor de cambio de fase hielo – agua = masa de hielo * calor latente del hielo = 60 g 80 cal/ gr = 4.800 cal

Q2 = calor necesario para “calentar” la masa total (hielo convertido en agua + agua) = masa total (hielo convertido en agua + agua) * calor especifico * variación de la Temperatura = (60 gr + 90 gr) * 1 cal / gr º C * ( 40º T – 0º T ) = 6.000 cal

Calor entregado por el calentador (Qt)

Qt = Q1 + Q2 = 4.800 cal + 6.000 cal = 10.800 cal 4,187 J/cal = 45.220 J

Potencia = Qt / t = 45.220 J / 60 s = 753 watt