POR FAVOR AYUDAUn calorímetro de cobre de 0.100 kg contiene 0.160 kg de agua y 0.0180 kg de hielo en equilibrio térmico a presión atmosférica. Si 0.750 kg de plomo a 255 °C se dejan caer en el calorímetro, ¿qué temperatura final se alcanza? Suponga que no se pierde caloral entorno
Respuestas
DATOS:
- Ce (cobre) = 390 J/Kg.K → masa = 0.100 Kg
- Ce (agua) = 4190 J/Kg.K → masa = 0.160 Kg
- Ce (plomo) = 130 J/Kg.K → masa = 0.750 Kg
- Masa del hielo = 0.0180 Kg
- T (plata) = 255ºC
- Calor latente de fusión del agua = 334 x 10³ J/Kg
SOLUCIÓN:
La temperatura inicial de la mezcla de hielo y agua es 0ºC. Se asume que todo el hielo se derrite, donde el calor neto para el sistema (el agua, el hielo y el plomo) es cero por equilibrio térmico.
- Se utilizará calor sensible para el agua y cobre, latente para el hielo, ya que sufre un cambio de fase.
Q(cobre) = mCeΔT (cobre)
= (0.100 Kg)(390 J/Kg.K)(T-0.0ºC) = 39.0 T J/Kg.
Q(agua) = mCeΔT(agua)
= (0.160 Kg)(4190 J/Kg.K)(T-0.0ºC) = 670.4 T J/Kg.
Q(hielo) = mCeΔT(hielo) + mL(hielo)
= (0.0180 Kg)(4190 J/Kg.K)(T-0.0ªC) + (0.0180 Kg)(334 x 10³J/Kg)
= 75.4 T J/Kg. + 6012 Kg
- El plomo también utilizará calor sensible:
Q(plomo) = mCeΔT(plomo)
= (0.750 Kg)(130 J/Kg.K)(T-255ºC)
= 97.5T J/Kg. - 2.468 x 10⁴J
∑Q = 0 → Q(cobre) + Q(agua) + Q(hielo) + Q(plomo) = 0
39.0 T J/Kg. + 670.4 T J/Kg + 75.4 T J/Kg + 6012 J + 97.5 T J/Kg - 2.468 x 10⁴J = 0
T = 1885X 10⁴/882.3 J/Kg
T = 21.4ºC
Respuesta:
de donde sale el 1885x10⁴?
Explicación: