Calcular la cantidad de vapor de agua a 100 ºC que hay que introducir a un recipiente que contiene 4 kg de hielo a - 20 ºC para pasarlo a agua a 40 ºC.
En resumen
Determinamos la cantidad de vapor para que el sistema tenga 40 ºC. El volumen de vapor debe ser de V = 3, 94 kg. Datos : Temperatura inicial del vapor : <img src="https://tex.z-dn.net/?
Determinamos la cantidad de vapor para que el sistema tenga 40 ºC.
El volumen de vapor debe ser de V = 3, 94 kg.
Datos : Temperatura inicial del vapor : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=T_%7B0v%7D%20%3D%20100%20%5C%3A%5C%C2%BAC%3D373%2C15%20%5C%3A%5C%C2%BAK%5C%5C" />Calor específico del vapor : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=C_%7Bev%7D%3D2%2C08%20%5C%3AJ%2Fg%2A%5C%C2%BAK" />Volumen de hielo : V = 4 kg.
Temperatura inicial del hielo : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=T_%7B0h%7D%3D%20-20%5C%3A%5C%C2%BAC%3D253%2C15%5C%3A%5C%C2%BAK" />Calor específico del hielo : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=C_%7Beh%7D%3D2%2C05%20%5C%3AJ%2Fg%2A%5C%C2%BAK" />Temperatura final del sistema : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=T_f%3D40%5C%3A%5C%C2%BAC%3D313%2C15%5C%3A%5C%C2%BAK" />Procedimiento : La variación de calor del sistema se calcula mediante la siguiente formula.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%5Cboxed%7B%5CDelta%20q%20%3D%20q_%7Bcede%7D%2Bq_%7Babs%7D%3D%200%7D%20%5Cquad%20%5Clongrightarrow%20-q_%7Bcede%7D%3Dq_%7Babs%7D" />En donde una parte del sistema cede el calor, mientras que la otra la absorbe.
Por su parte el calor se calcula mediante la siguiente formula : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%5Cboxed%7Bq%20%3D%20V%2AC_e%2A%28T_f-T_0%29%7D" />1.
Para el vapor de agua, que cede, el calor es : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=q_v%3D-V%2A%282%2C08%29%2A%28313%2C15-373%2C15%29%20%5Cquad%20%5Clongrightarrow%20%5Cquad%20q_v%3D124%2C8%2AV" />2.
Para el hielo, que absorbe, el calor es : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=q_h%3D%284%29%2A%282%2C05%29%2A%28313%2C15-253%2C15%29%20%5Cquad%20%5Clongrightarrow%20%5Cquad%20q_h%3D492" />Igualando las ecuaciones, determinamos el volumen de vapor necesario : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=124%2C8%2AV%20%3D%20492%20%5Cquad%20%5Clongrightarrow%20%5Cquad%20V%3D%5Cdfrac%7B492%7D%7B124%2C8%7D%20%3D3%2C94%5C%3Akg" />.
La temperatura de la mezcla es de 12. 90ºC . La temperatura de la mezcla se calcula mediante equilibrio térmico de la siguiente manera : - Q perdido = Q ganado recipiente de hierro : mh = 40 g Toh = 15ºC Ceh = 0. 11 cal…
Respuesta : El calor que se necesita es 1326000 cal. Explicación : Debes suministrarle calor para aumentar la temperatura y lograr que el agua cambie de fase desde el estado sólido pasando por el estado líquido y…