Question

Los compuestos como CCl 2 F 2 se conocen como clorofluorocarbonos, CFC. Estos compuestos solían
usarse ampliamente como refrigerantes pero ahora están siendo sustituidos por compuestos que
supuestamente son menos dañinos para el entorno. El calor de vaporización de CCl2F2 es de 289
J/g. ¿Qué masa de esta sustancia debe evaporarse para congelar 100 g de agua que inicialmente
está a 18°C? (El calor de fusión del agua es de 334 J/g; el calor específico del agua es de 4.18 J/g-
K.

Answer 1

La masa del refrigerante, CCl₂F₂, que debe evaporarse para congelar 100 g de agua es 141.6 g    

Explicación:

Calor que cede el agua al congelarse:

Enfriamiento del agua desde 18°C a 0°C:

Qe= C*m*ΔT

Dónde:

C= Calor específico del agua: 4.18 J/g °C

m= masa del agua

ΔT= Cambio en la temperatura

Qe=(4.18 J/g °C)(100 g)(0 - 18)°C

Qe= -7524 J

Solidificación del agua a 0°C:

Qc= mλf

Dónde:

λf= Calor latente de solidificación= -334 J/g

m= masa del agua

Qc= (100 g)(-334 J/g)= -33400 J

Calor total cedido:

Qcedido= -7524 + (-33400)= -40924 J

Se tiene:

Qabsorbido= - Qcedido= 40924 J

El calor que absorbe el refrigerante al evaporarse es:

Qr= mrQv= 40924 J

Dónde:

Qv= Calor de vaporización= 289 J/g

mr= masa del refrigerante

Despejando:

mr= Qr/Qv

mr= 40924/289= 141.6 g