Biofísica 2do Parcial Jun19 T1 – 3 Termodinámica

3. Un calorímetro adiabático e ideal, contiene 1 litro de agua a 80°C, se introduce un cuerpo en estado sólido de 10 kg que está a una temperatura de –50°C, además se sabe que su temperatura de fusión es superior a 80°C. Cuando el agua alcanza los 70°C el cuerpo se encuentra a –40°C ¿Cuánto vale el calor específico del sólido expresado en cal/g°C?

Datos: calor específico del agua 1 cal /g°C

 1                  0,2               █ 0,1                 –0,1              0,5                –0,5

Q = Qagua + Qcuerpo = 0 ( calorímetro ideal)

donde

Q = calor intercambiado con el ambiente

Qagua = calor cedido por el agua =  ma ca ( Tfa – Toa)

ma = masa del agua = 1 litro = 1 kg = 1000 gr

ca = calor especifico del agua = 1 cal /gr ºC

Tfa = temperatura final del agua = 70 ºC

Toa = temperatura inicial del agua = 80 ºC

Qcuerpo = calor absorbido por el cuerpo = mc cc ( Tfc – Toc)

mc = masa del cuerpo = 10 kg = 10.000 gr

cc = calor especifico del cuerpo

Tfc = temperatura final del cuerpo = - 40 ºC

Toc = temperatura inicial del cuerpo = - 50 ºC

Reemplazando y despejando cc

cc = - ma ca (Tfa – Toa) / (mc (Tfc – Toc))

cc = -1.000 gr 1 cal/grºC (70ºC – 80ºC) / (10.000 gr (-40ºC – (-50ºC)) = 0,1 cal/gr ºC   < -----------