Biofísica UBA XXI Examen jun 20 55. Termodinámica

55. Determine el volumen de agua utilizando en un experimento similar al realizado por Joule si la temperatura aumento 2 ºK y las pesas se dejaron caer 150 veces desde 200 cm de altura

Datos: peso de cada pesa = 200 N; g = 9,8 m/s2; 4,18 J = 1 cal; Ceagua = 1 cal/gr ºC; δagua = 1 gr/ml

  a. 100 cm³

  b. 28,7 ml

  c. 0,06 dm³

█ d. 14,35 L

  e. 7,17 L.

Q = W

donde

W = trabajo = n 2 p Δh

n = número de veces arrojadas = 150 veces

2 = dos pesas

p = peso de cada pesa = 200 N

Δh = altura desde donde se arrojan las pesas = 200 cm = 2 m

W = 150 * 2 * 200 N * 2 m = 120.000 J (1 cal / 4,18 J) = 28.708 cal

Q = calor absorbido por el agua = ma ce ΔT

ma = masa de agua = δ V

δ = densidad del agua = 1 gr/ml

V = volumen

ce = calor especifico del agua = 1 cal/grºC

ΔT = variación de la temperatura = 2 K

Reemplazando y despejando V

V = W / (δ ce ΔT) = 28.708 cal / (1 gr/ml 1 cal/grºC 2 K)  = 14.354 ml = 14,35 L