Question

que cantidad de calor se desprende cuando 120g de vapor de agua a 150°c se enfra y congela produciendo 120g de hielo a 0°c

Answer 1

Respuesta:

El calor será la contribución de 4 términos:

1º) El calor desprendido por el vapor (0.1 kg) al enfriarse de 150 ºC a 100 ºC. 2º) El calor desprendido al licuarse los 0.1 kg. de vapor.

3º) El calor desprendido por el agua al pasar de 100 ºC a 0 ºC. 4º) El calor desprendido por el agua al congelarse.

Utilizamos que el calor específico del vapor 2.01 kJ/kg·K son 0.48 kcal/kg·K:

(ya que por regla de tres):

4.184 J ⟹ 1 cal

2.10 kJ ⟹ x cal

Introducimos los datos en los 4 términos anteriores:

1º) Calor desprendido por el vapor:

Nvapor · Cvapor · (150 — 100) = 0.1kg · 0.48(kcal/kg°C) · 50 °C

2º) Con el calor latente de vaporización del agua LV = 540 kcal/kg, el calor desprendido al licuarse el vapor es:

NvaporLV = 0.1kg · 540 kcal/kg

3º) Con el calor específico  del agua: Cagua =1 kcal/kg°C y notando que la masa del vapor es ahora la masa del agua, el calor desprendido por el agua al enfriarse es:

NaguaCagua(100 — 0) = 0.1kg · 1(kcal/kg°C) · 100°C

4º) Con el calor latente de fusión Lƒ =  79 kcal/kg, el calor desprendido por el agua al congelarse es:

NaguaLƒ = 0.1kg · 79kcal/kg

Sumando los 4 términos:

Total = 74.3 kcal = 310.57 kJ

Explicación: