Question

Electroquimica
Se midió el calor específico de un líquido colocando 100 g del mismo en un calorímetro. El líquido se calentó con una bobina de inmersión eléctrica. Ya se había determinado que la capacidad calorífica del calorímetro y la bobina era 31.4 J/K. Con la muestra de 100 g en su lugar, se pasó una corriente de 0.500 A por la bobina durante 3 min. El voltaje entre las terminales de la bobina se midió y resultó en 1.50 V. La temperatura de la muestra aumentó 0.800°C. Calcule el calor específico del líquido.

Answer 1

El calor específico del líquido bajo estudio en las condiciones consideradas es de $1373,5\frac{J}{kg.K}$.

¿Cómo determinar el calor específico del líquido bajo estudio?

Si la temperatura de la muestra bajo estudio aumentó 0,8 °C, que es lo mismo que 0,8 K, podemos asumir que también el calorímetro y la bobina también sufrieron ese aumento de temperatura a causa del calor proporcionado por la bobina.

Siendo K la capacidad calorífica de la bobina y del calorímetro y Cx el calor específico del líquido tenemos:

$Q=C_x.m.\Delta T+K.\Delta T$

Podemos asumir que toda la energía disipada por la bobina lo hace en forma de calor transmitiéndose hacia el líquido. Conociendo el tiempo t, la tensión V y la corriente I, la expresión anterior se transforma en la siguiente:

$I.t.V=C_x.m.\Delta T+K.\Delta T$

Despejando el calor específico del líquido tenemos:

$I.t.V=C_x.m.\Delta T+K.\Delta T\\\\C_x=\frac{I.t.V-K\Delta T}{m\Delta T}=\frac{0,5A.180s.1,5V-31,4\frac{J}{K}.0,8K}{0,1kg.0,8K}\\\\C_x=1373,5\frac{J}{kg.K}$

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