Question

Quiero saber la respuesta de esta pregunta
Calcula la cantidad de calor que se intercambia al:
-transformar 3 L de agua líquida a 24 grados centígrados en vapor de agua a 120 grados centígrados
- transformar 20 g de vapor de agua a 100 grados centígrados en hielo a -10 grados centígrados

Answer 1

La cantidad de calor necesaria para lograr el cambio de estado en ambos procesos es:

• liquido a vapor Qt = 7841.82 kJ
• vapor a solido Qt = -60.6 kJ

Explicación:

• 3 Litros de agua = 0.003m³
• densidad del agua  = 1000kg/m³
• To = 24° / Tf = 120°
• Cp(agua) = 4.180 kJ/kg°C
• Cp(vapor) = 2.010 kJ/kg°C
• Hlat = 2257 kJ/kg

Calculamos la masa

m = dV = 1000kg/m³*0.003m³

m = 3kg

La ecuacion para calcular el calor sensible es

Q = mCp (Tf - To)

Q = 3kg*4.180kJ/kg°C (100°C - 24°C)

Q = 953.04 kJ

Vaporizacion

Q = mHlat

Q = 3kg*2257 kJ/kg

Q = 6771 kJ

Calor hasta 120°

Q = 3kg*1.963kJ/kg°C (120°C - 100°C)

Q = 117.78 kJ

Qt = 7841.82 kJ

• Hf = - 334kJ/kg
• Cp(hielo) = 2.089 kJ/kg

Condensacion

Q= 0.02 kg * -2257kJ/kg

Q = -45.14 kJ

100° - 0° Liquido

Q = 0.02kg * 4.180 kJ/kg°C (0 - 100°C)

Q = -8.36 kJ

Congelacion

Q = mHf

Q = 0.02kg*-334 kJ/kg

Q = -6.68 kJ

0° - (-10°) hielo

Q = 0.02kg*2.089 kJ/kg/°C (-10°C - 0°C)

Q = -0.4178 kJ

Qt = -60.6 kJ