Biofísica 2P Jul 22 T2 - 7. Termodinámica

La figura representa la temperatura en función del calor recibido por 200 g de cobre cuando se lo calienta desde 25ºC hasta su temperatura de fusión (1085 ºC) y se lo funde totalmente. Si Q1 indica el calor recibido para alcanzar la temperatura de fusión y Q2 el calor total recibido hasta fundir completamente el cobre.

 

 

Datos del cobre : calor latente de fusión 50 cal/g; calor especifico en estado sólido 90 cal/kg ºC

Calcule :

 

a)     Los valores (en kilocalorías) de Q1 y Q2

 

Q1 = m ce ( Tv - Ti)

 

Donde

Q1 = calor absorbido por el cobre para llegar a la temperatura de fusión

m = masa de cobre = 200 g = 0,2 kg

ce = calor especifico en estado sólido = 90 cal/kg ºC

Ti = temperatura inicial = 25ºC

Tf = temperatura final = 1085 ºC

 

Reemplazando

Q1 = 0,2 kg 90 cal/kg ºC (1085 º C - 25 ºC) =  19080 cal = 19,08 kcal

 

 

Q2 = Q1 + Qf

 

Donde

Q2 = calor total recibido

Qf = calor de fusión = m * Lf

Lf = calor latente de fusión = 50 cal/g

 

 

Reemplazando

Q2 = 19080 cal + 200 gr 50 cal/gr = 29080 cal = 29,08 kcal

 

b)    El calor total recibido por el cobre ( en kcal) al momento de fundir 150 g

 

 

Q = Q1 + Qf2

 

Donde

Q = calor total recibido al momento de fundir 15 gr

Qf2 = calor de fusión = m2 * Lf

m2 = masa de cobre a fundir = 200 gr - 150 gr = 50 g

 

 

Reemplazando

Q = 19080 cal + 50 gr 50 cal/gr = 21580 cal = 21,58 kcal