Biofísica UBA XXI 1P May19 T7– 8 Termodinámica

8. Calcule a qué temperatura se encontrará una masa de 200 gramos de vapor de agua a 120°C que intercambia 109,8 Kcal con una fuente más fría.

Datos: Cevapor= 0,45 cal/g; Cvaporización= 540 cal/g; Ceagua 1 cal/g°C; Cfusión 80 cal/g; Cehielo 0,5 cal/g

Qin =  │ Qv + Qc + Qa + ….. │ 

donde

Qin = calor intercambiado (calor absorbido por la fuente fría) = 109,8 Kcal = 109.800 cal

Qv = calor cedido por el vapor = mv cv (Tf –To)

mv = masa de vapor = 200 gr

cv = calor especifico del vapor 0,45 cal/gr ºC

Tf = temperatura de cambio de fase = 100 ºC

Te = temperatura inicial del vapor = 120ºC

Qv = 200 gr 0,45 cal/gr ºC (100 ºC – 120 ºC) = - 1.800 cal

Qint > │ Qv │ ---------- el vapor llega a 100 ºC y comienza el cambio de estado

Qc = calor cedido en el cambio de estado  = mv Lv

Lv = calor de vaporización = 540 cal/gr

Qc = - 200 gr 540 cal/gr = - 108.000 cal

Qv + Qc = - 1.800 cal – 108.000 cal = - 109.800 cal 

Qint = │ Qv + Qc │ ---------- Todo el vapor cambio de estado -------- Tf = 100ºC

Si Qint > │ Qv + Qc │--------- El agua continuaría "enfriandose" (cediendo calor a la fuente)