Biofísica UBA XXI Final Feb 21 106. Termodinámico

106. En un recipiente adiabático, que contiene 0,124 dm³ de un aceite a 70  C, se agrega un cuerpo de plata de 105 g y se aguarda hasta llegar al equilibrio. La temperatura final del aceite es de 325 K. Sabiendo que el aceite se mantiene en todo momento en estado líquido y la plata en estado sólido, determinar la temperatura inicial de la pieza de plata.

Datos: Ce aceite= 0,48 cal/g  C, Ce Ag= 0,06 cal/g  C, Densidad aceite= 0,92 g/cm^³

 

█ a, - 104,45  C

 b. – 118,06  C

 c. 223,44 K

 d. 9,82  C

 e. 64,55 K

 

Q = m1 ce1 (Te – T1) + m2 ce2 (Te – T2) = 0

 

donde

m1 = masa de aceite = ρ  V

ρ = densidad del aceite = 0,92 g/ cm³

V = volumen = 0,124 dm³ = 124 cm³

ce1 = calor especifico del aceite = 0,48 cal/gr  C

Te = temperatura de equilibrio = 325 K

T1 = temperatura inicial del aceite = 70  C +273 = 343 K

m2 = masa de la plata = 105 gr

ce2 = calor especifico de la plata = 0,06 cal/gr  C

T2 = temperatura inicial de la plata

 

Reemplazando y despejando T2

T2 = (ρ V ce1 (Te – T1) + m2 ce2 Te ) / m2 ce2 =

T2 = (0,92 g/cm3 124 cm³ 0,48 cal/gr  C (325 K – 343 K) + 105 gr 0,06 cal/gr  C 325 K) / (105 gr 0,06 cal/gr) = 168,55 K – 273 = - 104,45  C