Question

*¿Qué cantidad de calor requieren 100 g de hielo a -10°C para pasar a vapor a 180°C?
*Qué cantidad de calor requiere 10 g de hielo a -15°C para cambiarlo a agua a 0°C?
*Calcular la cantidad de calor necesario para pasar 5 kg de hielo con una temperatura de -20°C a vapor de agua a 120°C.

Me urge es para mañana

Answer 1

Respondemos tus preguntas sobre calorimetría.

Ecuación de calor sin cambio de estado:

Q = C*m * (Tf-To)

donde Q es el calor calorías, m la masa en gramos, C el calor específico en cal/(g°C), Tf la temperatura final y To la temperatura inicial en °C.

Ecuación de calor cuando hay cambio de estado a temperatura constante:

Q = L*m

donde Q es el calor calorías, m la masa en gramos y L el calor de fusión en cal/g.

Datos:

Chielo = 0.55 cal/(g°C)

Cagua = 1 cal/(g°C)

Cvap = 0.48 cal/(g°C)

L_fusión = 80 cal/g

L_vap = 540 cal/g

1) Calor para pasar m=100 g de hielo a -10 °C a vapor a 180 °C

Se lleva el hielo de To=-10 °C a Tf=0°C:

Q1 = 0.55 * 100 * (0 - (-10))  = 550 cal

Se funde el hielo a  0°C

Q2 = 80 * 100 = 8000

Se lleva el agua de To=0°C a Tf=100 °C

Q3 = 1 * 100 * (100-0) = 10000 cal

Se evapora el agua a 100 °C:

Q4= 540 * 100

Q4=54000 cal

Se lleva el vapor de agua de 100°C a 180°C

Q5= 0.48*100*(180-100)

Calor total:

Qtotal = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 = 76390 cal

2)  Calor para pasar m=10 g de hielo a -15°C para cambiarlo a agua a 0°C

Se lleva el hielo de To=-15 °C a Tf=0°C:

Q1 = 0.55 * 10 * (0 - (-15))  = 82.5cal

Se funde el hielo a  0°C

Q2 = 80 * 10 = 800

Calor total:

Qtotal = Q1+Q2 = 882.5 cal

3) Calor para pasar m=5000 g de hielo a -20 °C a vapor a 120° C

Se lleva el hielo de To=-20 °C a Tf=0°C:

Q1 = 0.55 * 5000* (0 - (-20))  = 55000 cal

Se funde el hielo a  0°C

Q2 = 80 * 5000 = 400000

Se lleva el agua de To=0°C a Tf=100 °C

Q3 = 1 * 5000* (100-0) = 500000cal

Se evapora el agua a 100 °C:

Q4= 540 * 5000

Q4=2700000cal

Se lleva el vapor de agua de 100°C a 120°C

Q5= 0.48*5000*(120-100) = 48000

Calor total:

Qtotal = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 = 3.70x10^6 cal

Más sobre la función de la calorimetría:

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