En un horno se coloca un trozo de hierro de 465 gramos ; luego se saca del horno y se sumerge en un recipiente con 375 gramos de agua. La temperatura del agua aumenta de 299 K a 87 ºC. Considerar los siguient datos : el calor pecifico del hierro 0 ; 45 J / g K y el del agua 4 ; 18 J / g K, calcula la temperatura original del horno.
- De la primera Ley de Termodinámica, el calor absorbido por el agua (Qa) es igual al calor cedido por el hierro (Qc) :
Qa = Qc (1) - Por otro lado, el calor absorbido (Qa) es igual a la masa agua (ma) por el calor especifico del agua (Cpa) por la diferencia de temperatura :
Qa = ma x Cpa x ΔTa (2) - Y el calor cedido por el hierro (Qc) es igual a la masa de hierro (mh) por el calor específico de lhierro (Cph) por la diferencia de temperatura.
Qc = - mh x Cph x ΔTh (3) - Sustituyendo las Ec (2) y (3) en (1), se tiene :
ma x Cpa x ΔTa = mh x Cph x ΔTh (4) - La diferencia de temperatura del agua (ΔTa), es igual a la diferencia entre la temperatura final del agua Ttaf = 87°C = 358°K) y la Temperatura inicial del agua (Tai = 299 °K).
ΔTa = Tfa – Tai → ΔTa = 358 °K – 299 °K → ΔTa = 59 °K - Sustituyendo los valores en la ecuación (4), determinaremos la diferencia de temperatura del hierro (ΔTh) :
375 g x 4, 18 J / g°K x 59°K = 465 g x 0, 45 J / g°K x ΔTh → 92482, 5 J = 209, 25 J / °K x ΔTh
→ ΔTh = 92482, 5 J / 209, 25 J / °K → ΔTh = 442°K - Para determinar la temperatura inicial del horno, se tiene el calor cedido por el horno, es igual al calor absorbido por el hierro :
Qc(Horno) = Qa (hierro) (5) - El Calor cedido por el horno va a depender del tipo de horno y del tipo de energía que utiliza para emitir calor, si es electricidad o si es un horno a gas.
- En todo caso suponiendo que es un horno a gas, dependerá de la masa de combustible que se quema (mH), por el poder calorífico del gas (CpH) más la diferencia de temperatura (ΔTH) desde temperatura final que alcanza el horno menos la temperatura inicial (normalmente es temperatura del ambiente) :
Qc (Horno) = mH x CpH x ΔTH (6)
mH x CpH x ΔTH = 465 g x 0, 45 J / g°K x 442 °K
mH x CpH x ΔTH = 92482, 5 J
ATH = 92482, 5 J / MH x CpH.
Para resolver necesitas la ecuación química balanceada y el peso molecular de la sustancia que se requiera y procedes. Ver archivo adjunto.
Respuesta : . Explicación : primeo que nada el calor es la energía total de un movimiento de una sustancia, toda molécula ya sea liquida o solida se mantiene el movimiento y lo que hace el calor es excitar a las…
El agua H2O, Aire hay más Oxigeno. En el agua lo que le oxida es el oxigeno pero hay menos proporción.
Lo importante es que este a tu gusto.
Para este ejercicio vamos a suponer que toda la energía que libera el crisol es absorbida por el agua, tenemos que : Qa + Qc = 0 Definimos las ecuaciones de transferencia de calor y tenemos que : Q = m·cp·ΔT Ahora, como…