Biofísica Final Ago 24 TD 6 Termodinámica

Se introducen 175 gr de agua líquida a 80 °C en un calorímetro ideal que contiene hielo a – 20 °C. Al finalizar el intercambio de calor, el sistema alcanza una temperatura de equilibrio de 0 °C con un total de agua líquida de 225 gr. Entonces la masa inicial de hielo que contiene el calorímetro era de:

 

█ 1000 gr	□ 1500 gr	□ 1600 gr
□ 50 gr	□ 100 gr	□ 500 gr

 

 

 

 

Q =
+  ma cea (0 °C – 80 °C) +	El agua “cede” calor hasta la temperatura de equilibrio
+ mh ceh (0°C – (-20°C)) +	El hielo “absorbe” calor hasta la temperatura de cambio de fase
+ mhf Lf =	Parte de la masa de hielo se fusiona
= 0	Recipiente adiabático

 

 

Donde

ma = masa de agua inicial = 175 gr

cea = calor especifico del agua = 1 gr cal.°C

mh = masa de hielo

ceh = calor especifico del hielo = 0,5 gr/cal.°C

mhf = masa de hielo fusionada = maf – ma

maf = masa de agua final = 225 gr

Lf = calor latente de fusión = 80 cal/gr

 

Reemplazando y despejando mh

mh = (ma cea 80 °C – (maf – ma) Lf) / (ceh 20 °C) = (175 gr 1 cal/gr.°C 80 °C – (225 gr – 175 gr) 80 cal/gr) / (0,5 cal/gr.°C 20 °C) = 1000 gr