Biofísica 53. Adicionales 2020 6. Calorimetría

6. Se disponen de 150 g de agua con una temperatura de 12 ºC en un recipiente con paredes adiabáticas, que no posibilitan el intercambio calorífico con el entorno; se mezclan con 80 g de agua a 84 ºC. Calcular la temperatura de equilibrio.

 

 a. 12ºC

 b. 84ºC

█ c. 37ºC

 d. 53ºC

 e. 40ºC

 

Q = Q1 + Q2

 

Donde

Q = calor intercambiado con el exterior = 0 (paredes adiabáticas)

 

Q1 = calor absorbido por el agua =  m1 cea (Te  – To1)

m1 = masa de agua 1 = 150 gr

cea = calor especifico del agua = 1 cal / g ºC

Te = temperatura de equilibrio

To1 = temperatura inicial del agua 1 = 12 ºC

 

Q1 = 150 gr 1 cal/gr ºC ( Te – 12 ºC) = 150 cal/ºC Te – 1.800 cal

 

Q2 = calor cedido por el agua =  m2 cea (Te  – To2)

m2 = masa de agua 2 = 80 gr

To2 = temperatura inicial del agua 2 = 84 ºC

 

Q2 = 80 gr 1 cal/gr ºC ( Te – 84 ºC) = 80 cal/ºC Te – 6.720  cal

 

Reemplazando y despejando Te

Te = (1800 cal + 6720 cal) / (150 cal/ºC + 80 cal/ºC) = 37,04 ºC