Biofísica Final Mar19 TA - 2 Termodinamica

2. En un calorímetro adiabático y de capacidad calorífica despreciable se mezclan 10 g de aluminio a 90 °C con 10 g de agua a 20 °C. Indique cuál de las siguientes afirmaciones es la única verdadera: ( C_aluminio = 0, 214 cal / g °C )

 El calor cedido por el aluminio es mayor que el calor recibido por el agua.

Falso

Recipiente adiabático ------- > calor cedido por el aluminio = calor recibido por el agua

 El aluminio recibe calor del agua.

Falso

Temperatura del aluminio > temperatura del agua  ------- > el aluminio cede y el agua recibe

█ La temperatura de equilibrio está comprendida entre 30 °C y 40 °C.

Verdadero

Recipiente adiabático -------- > Qtot = 0

Qtot = malu * calu * (Teq – Toalu) + mag * cag * (Teq – Toag)

donde

Qtot = calor total intercambiado = 0

malu = masa de aluminio = 10 gr

calu = calor especifico del aluminio = 0,214 cal/g °C

Teq = temperatura de equilibrio

Toalu = temperatura inicial del aluminio = 90ºC

mag = masa del agua = 10 gr

cag = calor especifico del agua = 1 cal/g °C

Toag = temperatura inicial del agua = 20 ºC

Reemplazando y despejando Teq

Teq = (malu * calu * Toalu + mag * cag * Toag) /  (malu * calu + mag * cag)

Teq = (10gr * 0,214cal/g°C * 90ºC + 10gr * 1cal/g°C * 20ºC)/(10gr * 0,214 cal/g°C + 10gr * 1cal/g°C) = Teq = 32,33 ºC < ---------------   30ºC < Teq <  40ºC

 La temperatura de equilibrio es inferior a 20 °C.

Falso

En un recipiente adiabático la temperatura de equilibrio SIEMPRE es mayor o igual que la temperatura

menor y menor o igual que la temperatura mayor

Tmayor (temperatura del aluminio = 90ºC) >=  Teq >= Tmenor (temperatura del agua = 20ºC)

 La masa de agua se vaporiza.

Falso

La temperatura de vaporización del agua = 100 ºC

La temperatura de equilibrio es menor  o igual de 90ºC.

------ > el agua NO se vaporiza

 La temperatura de equilibrio es superior a 60 °C.

Falso

La temperatura de equilibrio = 32,33ºC < 60ºC