Biofísica UBA XXI 1 P May 22 T1 - 8. Termodinámica

Un sistema está compuesto por 500 g de hielo y 2 kg de plomo en equilibrio dentro de un recipiente adiabático. Calcule la cantidad de calorías que absorbe el sistema para llegar a una temperatura final de 18° Celsius.

Datos: Ce H2O = 1 cal/g°C; Calor de fusión Hielo = 80 cal/g; Ce Hielo = 0,5 cal/g°C; Ce Pb = 0,03 cal/g°C; Ti Pb = -7°C

 

	a) 50500 calorías		b) 47750 calorías	X	c) 52250 calorías
	d) 7750 calorías		e) 51830 calorías		f) 12250 calorías

 

Temperatura inicial del hielo = temperatura inicial del plomo = - 7ºC (en equilibrio)

 

Q =	Calor absorbido
mp cep (18ºC - ( - 7ºC)) +	Calor absorbido por el plomo hasta la temperatura final
mh ceh (0ºC - (- 7ºC) ) +	Calor absorbido por el hielo hasta la temperatura de cambio de fase
mh Cf  +	Calor absorbido por el hielo en la  fusión
mh cea (18ºC - 0ºC) =	Calor absorbido por el hielo(convertido en agua) hasta la temperatura final

 

mp = masa del plomo = 2 kg = 2000 g

cep = calor especifico del plomo = 0,03 cal/g°C

mh = masa de hielo = 500 gr

ceh = calor especifico del hielo = 0,5 cal/gºC

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

cea = calor especifico del agua = 1 cal/gºC

 

Reemplazando

Q = 2000 kg 0,03 cal/g°C 25ºC + 500 gr 0,5 cal/gºC 7ºC + 500 gr 80 cal/g +500 gr 1 cal/grºC 18ºC = 52250 cal