Question

Un recipiente de espuma de poliestireno de masa insignificante contiene 1.75 kg de agua y 0.450 kg de hielo. Más hielo, proveniente de unrefrigerador a -15.0 °C, se agrega a la mezcla en el recipiente, y cuando se alcanza el equilibrico térmico, la masa total del hielo en el recipiente es de 0.778 kg. Suponiendo que no hay intercambio de calor con los alrededores, ¿cuáles la masa de hielo que se agregó?

Answer 1

Respuesta:

  Equilibrio térmico.  m hielo que se agregó = 0.300Kg .

Explicación paso a paso:

  Para resolver el ejercicio se procede a plantear la ecuación de equilibrio térmico de la siguiente manera :

   Q agua + Q hielo 1 + Q hielo 2 = 0

   m hielo total = m hielo 1 + m hielo 2 no fundido.

   m hielo 2 no fundido = 0.778Kg - 0.450Kg  = 0.328Kg

   m hielo 2 inicial = m hielo 2 no fundido + m hielo 2 fundido

   m hielo 2 inicial = 0.328Kg + m hielo 2 fundido

   m hielo 2 inicial -0.328Kg = m hielo 2 fundido

m agua * Ceagua *ΔT agua + m hielo 1 * Ce hielo 1 *ΔT hielo 1 + m hielo2 inicial * Ce hielo 2 *ΔT hielo 2+ m hielo 2 fundido * Lf =0

 0 +0+ m hielo 2 inicial * Ce hielo 2 *ΔT hielo 2 inicial + m hielo 2 fundido * Lf =0

    m hielo 2 inicial * Ce hielo 2* ( 0ºC -(-15ºC )) + m hielo 2 fundido* Lf =0

    m hielo 2 inicial *2090 * 15 + m hielo 2 fundida *Lf =0

    m hielo 2 inicial *2090 *15 + ( m hielo 2 inicial - 0.328 Kg )*Lf =0

    m hielo 2 inicial * 2090 *15 + (m hielo 2 inicial -0.328 Kg)* 334000 =0

    m hielo 2 inicial *31350 + 334000*m hielo2 inicial - 109552 =0

    m hielo 2 inicial = 109552/ ( 31350+334000)

    m hielo 2 inicial= 0.2998 ≈0.300Kg