Biofísica UBA XXI Final Feb 22 12. Termodinámica

Un bloque de hielo de 188 g (Ti -13 °C) se pone en contacto con 95 g de agua líquida que se encuentran a una temperatura de 37 °C. Se observa que una vez que se llega al equilibrio térmico la temperatura es de 0 °C. Determinar la masa de agua en estado líquido en dicho estado de equilibrio.

Datos: Cehielo = 0,5 cal/g°C; Ceagua= 1 cal/g°C; Cevapor= 0,45 cal/g°C; Cfusión = 80 cal/g; Cvaporización = 540 cal/g

 

	a) 216,56 g		b) 28,71 g
	c) 138,94 g	X	d) 123,66 g
	e) 66,34 g		f) 33,15 g

 

Q = mh ceh (0ºC – Th) + mhd Cf + ma cea (0º - Ta) 

 

Donde

Q = calor intercambiado = 0

mh = masa de hielo = 188 g

ceh = calor especifico del hielo = 0,5 cal/g ºC

Th = temperatura inicial del hielo = -13 ºC

mhf = masa de hielo fusionada

Cf = calor latente de fusión = 80 cal/g

ma = masa de agua = 95 g

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

Ta = temperatura inicial del agua = 37º C

 

Reemplazando y despejando mhf

 

mhf = - (mh ceh (–Th) + ma cea (-Ta))/Cf = - (188 g 0,5 cal/gºC 13ºC + 95 g 1 cal/gºC (-37ºC)) / 80 cal/g = 28,6625 g

si mhf  > 0  parte del hielo se fusiono

si mhf < 0 parte del agua se solidifico  

 

masa final de agua líquida = ma + mhf = 95 g + 28,55 g =  123,66 g