Biofísica UBA XXI Final Feb 22 44. Termodinámica

Si se repite la experiencia del equivalente mecánico del calor utilizando, en lugar de agua, 1,10 l de glicerina (Ce = 0,58 cal/g°C), determinar cuál será la variación de temperatura observada si se deja caer 110 veces cada una de las dos pesas utilizadas desde una altura de 85 cm.

Datos: masa de cada pesa = 1750 g; 1 cal = 4,18 J; g = 980 cm/s² ;

1 Joule = 1.107 ergios; δglicerina = 1,26 g/cm³

 

	a) 0,42 K		b) 1,43 K
X	c) 0,96 K		d) 1,83 K
	e) 3,99 °C		f) 2,75 °C

 

Experiencia de Joule

 

Q = W

 

donde

W = trabajo = n 2 P Δh

n = número de veces arrojadas = 110

2 = dos pesas

P = peso de cada pesa = Mp* g

Mp = masa de cada pesa = 1.750 gr  = 1,75 kg

g = aceleración de la gravedad = 980 cm/s² = 9,8 m/s²

Δh = altura desde donde se arrojan las pesas = 85 cm = 0,85 m

 

W = n 2 Mp g Δh = 110 * 2 * 1,75 kg 9,8 m/s² 0,85 m = 3.207,05 J / 4,18 J = 767,24 cal

donde

Q = calor absorbido por el líquido = m ce ΔT

m = masa del líquido = δliq V

δliq = densidad del líquido = 1,26 g/cm³

V = volumen del líquido = 1,10 L = 1,10 dm³ = 1100 cm³

ce = calor especifico del líquido =0,58 cal/gr ºC

ΔT = variación de la temperatura

 

 

Reemplazando y despejando ce

ΔT = Q / (δliq V ce) = 767,24 cal / (1,26 g/cm³ 1.100 cm³ 0,58 cal/gr ºC) = 0,954 ºC = 0,954 K