Biofísica UBA XXI 1 P May 22 T1 - 9. Termodinámica

En un dispositivo similar al utilizado por Joule en su experiencia, se colocan 1,5 L de un líquido. Las pesas se dejan caer 140 veces desde 0,5 m de altura. Al final de la experiencia la temperatura del líquido aumenta en 0,8 K. Determine el Ce del líquido.

Datos: δlíquido= 1,05 g/cm³; 4,18 J = 1 cal; mpesa= 3 kg; g = 9,8 m/s²

 

Q = W  (Experiencia de Joule)

 

 

W = N 2 P h

 

donde

W = trabajo

N = número de veces arrojadas = 140

2 = dos pesas

P = peso de cada pesa  = m g

m = masa de cada pesa = 3 kg

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

h = altura desde donde se arrojan las pesas = 0,50 m

 

Reemplazando

W = 140 * 2 * 3 kg  9,8 m/s² 0,50 m = 4116 J ( 1 cal/ 4,18 J) = 984,69 cal

 

 

Q = m ce ΔT

 

donde

Q = calor absorbido por el líquido  = 984,69 cal

m = masa del líquido = δ V

δ = densidad = 1,05 g/cm³

V = volumen = 1,5 L = 1500 ml = 1500 cm³

ce = calor especifico del líquido

ΔT = variación de la temperatura = 0,8 K = 0,8 ºC

 

 

Reemplazando y despejado ce

ce = Q / (δ V ΔT) = 984,69 cal / (1,05 g/cm³ 1500 cm³  0,8ºC) =  0,78 cal/grºC