4. - Una barra de plata de 335. 2g con una temperatura de 100ºC se introduce en un calorímetro de aluminio de 60g de masa que contiene 450g de agua a 23ºC. Se agita la mezcla y la temperatura se incrementa hasta 26ºC. ¿cuál es el calor específico de la plata?
En termodinámica, La cantidad de energía
calórica que se necesita para elevar la temperatura de una sustancia en 1 °C,
se denomina calor específico (ce), que relaciona calor, masa y temperatura, por lo
que se expresa en cal / gramos x °C
Este ejercicio implica
cierto grado de complejidad, ya que se plantea el cálculo en base a tres
valores de masa, y tres valores de temperatura (dos iniciales y una final), para
el cálculo del ce de la plata.
En primer lugar
ordenaremos los datos que nos proporciona el planteamiento :
Masa de la barra de
plata = 335, 2 g
Masa del agua en el calorímetro = 450 g
Masa del calorímetro =
60 gr
Ti(agua) = 23°C
Ti( aluminio) = 100°C
Tf = 26°C
Δt ( Tf – Ti) ?
Sabemos que la
ecuación para el cálculo del calor (Q) es
Q = m x ce x Δt
Q = m x ce x (Tf – Ti)
Sabemos además que la barra
de plata, o cederá, calor en contacto con el agua, y que esta experimentará una
ganancia de calor (aumentará su temperatura), obteniéndose una temperatura
final de 26°C.
Podemos afirmar que :
Q ganado (Qg) = - Q
perdido (Qp)
Quien “pierde” calor es la barra de plata, por eso decimos :
Qp = m(plata) x ce x [Tf–
Ti(plata)]
Qp = 335.
2 gramos x Ce x (26°C - 100°C)
Qp = - 24804.
8 x Ce
Donde aún no conocemos
el ce.
En términos de calorimetría, el complejo calorímetro + agua
presentan en común el valor de temperatura, por lo que se considerará que ambos
se verán afectados por el incremento de temperatura.
El calor específico del
agua es de 1 cal / g.
°C, y el de el aluminio es 0, 22 cal / g.
°C . Δt es igual para ambos.
Qg (agua) = 450 gramos x 1 cal / g.
°C x (26°C - 23°C) = 1350
calorias
Qg (aluminio) = 60
gramos x 0.
22 cal / g.
°C x (26°C - 23°C) = 39.
6 calorias
Qg (agua + aluminio) =
1350 calorias + 39, 6 calorias
Qg (agua + aluminio) =
1389, 6 calorias
Nos vamos a nuestro primer planteamiento, donde Qg = Qp - [ - 24804.
8 x Ce] = 1389.
6
Tendremos entonces que
ce de la barra de plata estará dada :
Ce = 1389.
6 / 24804.
8
Ce (aluminio) = 0.
056 cal / gr ºC.
El calor especifico de la plata es igual a 0.
056 cal / gºC.
Explicación : Para resolver este ejercicio debemos aplicar ecuación de transferencia de calor.
Para ello todo el calor que cede la barra de plata será igual al calor que absorbe el agua y el calorímetro.
Tenemos que : Q(agua) + Q(aluminio) = - Q(Plata) Entonces, la ecuación de transferencia de calor nos indica que : Q = m·cp·ΔTPor tanto, buscamos el calor del agua y aluminio, tenemos que : Q(total) = (60g)·(0.
22 cal / gºC)·(26 - 23)ºC + (450 g)·(1 cal / gºC)·(26 - 23)ºC Q(total) = 39.
6 cal + 1350 cal Q(total) = 1389.
6 cal → calor absorbido por agua y aluminioEntonces, el calor que recibe el aluminio y el agua es de 1389.
6 cal, por tanto este es el calor que cede la barra de planta.
- 1389.
6 cal = (335.
2 g)·cp·(26 - 100)ºC cp = 0.
056 cal / gºC Por tanto, el calor especifico de la plata es de 0.
056 cal / gºC.
el calor especifico del aluminio es de 0.
22 cal / gºC y el del agua es de 1 cal / gºC.
Mira otras transferencia de calor en este enlace brainly.
Lat / tarea / 10972449.
Por la información de lastemperaturas observamos que no hay cambios de estados. Q(Al) + Q(H₂O) + Q(metal) = 0 (1) En generalQ = mc(tf - to) c = 1 cal / (gºC)Agua c = 0, 215 cal / (gºC) Aluminio Reemplazando los datos…
Respuesta : . Explicación :
El calor especifico del metal es : Ce metal = 0. 235 cal / gºC El calor especifico del metal se calcula mediante el planteamiento de equilibrio térmico, de la siguiente manera : magua = 400 g To = 10ºC Tf = 12ºC m metal…
1 kJ equivale a 1000J Por lo que 1, 23J equivaldrían a 1230 J Ahora pasas 1230 J a cal, que son aproximadamente (lo redondee a 2 decimales) 293, 83 cal Ahora sí solucionamos. Q = mc t 293, 83 = 525 x c x 10 293, 83 =…