Biofísica UBA XXI Final Jul24 T2 8. Termodinámica

En un dispositivo al de la experiencia de Joule para determinar el equivalente mecánico del calor se colocan 700 ml de un líquido. Determine el calor especifico del mismo si se sabe que al arrojar 200 veces dos pesas cuya masa es de 700 gr cada una desde la altura de 2 dm se logró un aumento de temperatura del líquido a 0,3 K.

Datos: g = 9,8 m/s²; 4,18 J = 1 cal; densidad del líquido = 750 kg/m³

 

Q = W

 

donde

W = trabajo = n 2 m g Δh

n = número de veces = 200

2 = dos pesas

m = masa de cada pesa = 700 gr = 0,70 kg

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

Δh = altura desde donde se arrojan las pesas = 2 dm = 0,20 m

 

W = 200 * 2 * 0,70 kg 9,8 m/s² 0,20 m = 548,8 J (1 cal / 4,18 J) = 131,29 cal

 

Q = calor absorbido por el líquido = m Ce ΔT

m = masa de líquido = δ V

δ = densidad del líquido = 750 kg/m³ (1000 gr/ 1 kg) (1 m³ / 1000000 cm³) = 0,750 gr/cm³

V = volumen = 700 ml = 700 cm³

Ce = calor especifico del liquido

ΔT = variación de la temperatura = 0,3 K

 

Reemplazando y despejando Ce

Ce = W / (δ V ΔT) = 131,29 cal / (0,750 gr/cm³ 700 cm³ 0,3 K) = 0,83 cal/gr K