Biofísica UBA XXI Examen jun 20 32. Termodinámica

32. Se introducen 800 gr de un metal a 5 ºC  en un calorímetro con 20 gr de vapor de agua a 105 °C. Si la temperatura de equilibrio es de 90 ºC halle el calor específico del metal

Datos: densidad del agua = 1 g/cm³; Clvapor = 540 cal/g; Cevapor =  0,45 cal/g°C.

 a. 0,092 cal/gr ºC

 b. 0,138 cal/gr ºC

 c. 0,133 cal/gr ºC

█ d. 0,162 cal/gr ºC

 e. 0,235 cal/gr ºC

Q = mm Cem (Te – Tim) + mv Cev (100ºC – Tiv) + mv Clc + mv Cea (Te – 100ºC)

Donde

Q = calor intercambiado con el exterior = 0 (calorímetro)

mm = masa metal = 800 gr

Cem = calor especifico de metal

Te = temperatura de equilibrio = 90º C

Tim = temperatura inicial del metal = 5 ºC

mv = masa de vapor = 20 gr

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

Tiv = temperatura inicial del vapor  = 105 ºC

Clc = calor latente de condensación del vapor = - Clvapor = - 540 cal/gr

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

Reemplazando y despejando Cem

Cem = - (mv Cev ( 100ºC – Tiv) + mv Clc + mv Cea (Te – 100ºC)) / (mm (Te – Tim))

Cem = - (20 gr 0,45 cal/gr ºC  (100ºC – 105ºC) + 20 gr (-540 cal/gr) + 20 gr 1 cal/gr ºC (90ºC – 100ºC)) / (800 gr (90 ºC – 5 ºC)) = 0,162 cal/ gr ºC ---------- calor especifico