Cátedra Cisale - Guía 4.8.17. Calorimetría

17. Si se calientan 200 g de un metal sólido, inicialmente a 100°C, su temperatura varía con el calor entregado como se indica en el gráfico adjunto.

 

Dato: Temperatura de fusión del metal: 250°C.

Calcular:

 Identificación de estados

a. El calor específico del metal en estado sólido y su calor latente de fusión.

 Calor especifico

 Q = m Ce ( Tf – Ti)

 

Donde

Q = calor absorbido =  (900 cal – 0) = 900 cal

m = masa de metal = 200 g

Ce = calor especifico

Tf = temperatura final del metal = 250 ºC

Ti = temperatura inicial = 100 ºC

 

Reemplazando y despejando Ce

Ce = Q / (m (Tf – Ti)) = 900 cal /(200 g (250 ºC – 100ºC)) =  0,03 cal/g°C

 

Calor latente

 Q = m Lf

 

Donde

Q = calor absorbido = (3.300 cal – 900 cal) = 2.400 cal

Lf = calor latente

 

Reemplazando y despejando Lf

Lf = Q / m  = 2.400 cal / 200 g =  12 cal/g

 

 b. ¿Cuál es el estado del metal cuando se le han entregado 1800 calorías? Indicar estados de agregación y temperatura correspondiente.

 Q = ml Lf

 

Donde

Q = calor absorbido = (1.800 cal – 900 cal) = 900 cal

ml = masa del metal liquido

Lf = calor latente  = 12 cal/g

 

Reemplazando y despejando Lf

ml = Q / Lf  = 900 cal / 12 cal/g  =  75 g  estado liquido

 

ms = m – ml = 200 g – 75 g = 125 g  estado solido

 

Temperatura de equilibrio solido liquido = 250°C.