Biofísica 2 P CISALE 2019 T1 – 8 Termodinámica

8. En un calorímetro de mezclas ideal se introducen 100g de hielo a -20°C y una masa m de agua a 10°C. El sistema alcanza el equilibrio térmico a 0°C, quedando una masa de hielo de 110g. La masa de agua m inicial (a 10ºC) era:

X	a) 20 gr
	b) 100 gr
	c) 110 gr
	d) 10 gr

Q =
Mh Ceh (0ºC – Toh) +	Se “calienta” el hielo hasta 0ºC (absorbe calor)
+ Ma Cea (0ºC – Toa) +	Se “enfría” el agua hasta 0ºC (cede calor)
-  Mc Lf +	Se convierte parte del agua en hielo (cede calor)

donde

Q = calor intercambiado con el ambiente = 0 (recipiente adiabático)

Mh = masa de hielo = 100 gr

Ceh = calor especifico del hielo = 0,5 cal/ gr ºC

Toh = temperatura inicial del hielo = -20 ºC

Ma = masa de agua

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

Toa = temperatura inicial del agua = 10 ºC

Lf = calor latente de fusión del hielo = 80 cl/gr

Mc = masa de agua convertida en hielo = 110 gr de hielo final – 100 gr hielo inicial = 10 gr

Reemplazando  y despejando Ma

Ma = ( Mh Ceh (- Toh) - Mc Lf ) / (- Ceh (- Toa)) =

Ma = (100 gr 0,5 cal/grºC 20ºC - 10 gr 80 cal/gr) / (- 1cal/gr ºC (- 10ºC)) = 20 gr