Biofísica UBA XXI 1P Abr24 T4 – 2 Termodinámica

Calcule el aumento de temperatura logrado en un recipiente adiabático similar al del experimento del equivalente mecánico del calor, que contiene 500 ml de agua líquido. El sistema tiene dos pesas de 290 gr cada una a 90 cm de altura. Las pesas se dejan caer 1000 veces. Considere que no se producen cambios de estado.

Datos: δ agua = 1 gr/cm³; g = 9,8 m/s²; ce agua = 1 cal/gr.°C; 8,31 J = 2 cal

 

Q = L (equivalente mecánico del calor)

 

Donde

Q = calor absorbido  = m ce ∆T

m = masa del líquido = δ agua V

δ agua = densidad del agua = 1gr/cm³  

V = volumen = 500 ml (1 cm³ / 1 ml) = 500 cm³

ce = calor especifico = 1 cal/gr °C

∆T = variación de temperatura

 

L = trabajo = N 2 mp g h

N = número de veces = 1000

mp = masa de la pesa = 290 gr = 0,290 kg

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

h = altura = 90 cm = 0,90 m

 

Reemplazando en L

L = 1000 * 2 * 0,290 kg 9,8 m/s² 0,90 m = 699,3 J (2 cal / 8,31 J) = 1231,2 cal

 

 

Reemplazando y despejando ∆T

∆T = L / (δ agua V ce) = 1231,2 cal / (1gr/cm³ 500 cm³ 1 cal/gr °C) = 2,46 °C