Biofísica UBA XXI Final Oct 44. Termodinámica

44. Determine la cantidad de calorías necesarias para que 50 gr de hielo a 0 ºC, alcancen una temperatura de 100 ºC y solo 5 gr del total se hayan evaporado, quedado el resto en estado líquido.

Datos: Cf = 80 cal/gr; Cv = 540 cal/gr; Ce hielo = 0,5 cal/gr ºC; Ce agua = 1 cal/gr ºC; Ce vapor = 0,45 cal/gr ºC

 

          11700                   █ cal               kcal

 

Q = Qh + Qa + Qv

 

Donde

Q = calor total absorbido

 

Qh = calor absorbido por el hielo para fusionarse = mh Cf

mh = masa del hielo = 50 gr

Cf = calor latente de fusión del hielo = 80 cal/gr

 

Qh = 50 gr 80 cal/gr = 4.000 cal

 

Qa = calor absorbido por el agua  para aumentar a 100 ºC = ma Ce agua ( 100ºC – 0ºC)

ma = masa de agua = masa de hielo = 50 gr

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

 

Qa = 50 gr 1 cal/gr º C (100ºC - 0ºC) = 5.000 cal

 

Qv = calor absorbido por el vapor para evaporarse = mv Cv

mv = masa de vapor = 5 gr

Cv = calor latente de vaporización del agua = 540 cal/gr

 

Qv = 5 gr 540 cal/gr = 2.700 cal

 

Reemplazando

Q = 4.000 cal + 5.000 cal +2.700 cal = 11.700 cal