Si 10 g de vapor de agua a 100°C se introducen en una mezcla de 200 g de agua y 120 g de hielo, hielo a 0°C; Determine la temperatura final del sistema y la composición de la mezcla
Respuestas
La temperatura final del sistema y la composición de la mezcla son : 20.86 ºC y 40 g de hielo y 290 g de agua.
La temperatura final del sistema y la composición de la mezcla se calculan mediante la aplicación de calor de fusión y vaporización , así como el equilibrio químico, primero se calcula rl calor necesario para fundir el hielo por completo a 0ºC:
200 g * 1cal /gºC* ( T- 0C) + 80 cal/g*20g + 20g * 1 cal/gºC*(T-0ºC) -10g *540cal/g+10g*1 cal/gºC*(T-100C)
200T +1600 +20T-5400 +10T-1000 =0
230T = 4800
T = 4800/ 230 = 20.86 ºC.
Q1 = m* Lf = 120 g hielo * 80 cal/g = 9600 cal.
Luego, el calor máximo que desprende el vapor es:
Q2 = m*Lv + m* Ce* (Tf-To)
Q2 = 10 g * 540 cal/g + 10 g * 1 cal/gºC * ( 100ºC - 0ºC)
Q2= 6400 cal.
Puesto que se necesitan 9600 cal para fundir todo el hielo y sólo 6400 cal pueden ser proporcionados por el vapor, mezcla final debe consistir en hielo y agua a 0ºC .
Para determinar la composición final de la mezcla, se observa que serían necesarias 3200 cal adicionales para fundir el hielo restante, por consiguiente :
m* Lf = 3200 cal
m = 3200 cal /80 cal /g = 40 g
Por lo tanto, debe haber 40 g de hielo en la mezcla, la cantidad de agua restante es:
Agua restante = agua inicial + hielo fundido + vapor condensado
= 200 g + 80 g+ 10 g = 290 g
La composición final consiste en una mezcla de 40 g de hielo y 290 g de agua a 0ºC .
Después de que se haya introducido el vapor de agua en la mezcla de agua y hielo, la temperatura final del sistema será de aproximadamente 40 °C. La composición de la mezcla será de aproximadamente 60 g de agua, 60 g de hielo y 80 g de vapor de agua.
Si 10 g de vapor de agua a 100 °C se introducen en una mezcla de 200 g de agua y 120 g de hielo, hielo a 0 °C.
Determine la temperatura final del sistema y la composición de la mezcla.
Para determinar la temperatura final del sistema, se debe determinar la cantidad de calor que se transfiere a la mezcla de agua y hielo. Esto se puede hacer aplicando la ecuación Q = mcΔT, donde
- Q es el calor transferido,
- m es la masa de la sustancia que se está calentando,
- c es el calor específico de la sustancia y
- ΔT es el cambio de temperatura.
La cantidad de calor que se transfiere al agua y el hielo es:
- Q = (200 g)(4.186 J / g ° C)(40 ° C) + (120 g)(2.06 J / g ° C)(40 ° C)
- Q = 16,752 J + 4,872 J
- Q = 21,624 J
Por lo tanto, la temperatura final del sistema será de 40 °C.
Aprende más sobre la temperatura del sistema en: https://brainly.lat/tarea/8089883
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