1. El alcohol etílico tiene aproximadamente la mitad del calor específico del agua. Suponga que iguales cantidades de energía se transfieren por calor en muestras de líquido de igual masa de alcohol y agua en contenedores cerrados separados. ¿Estimar cuánto elevará el alcohol su temperatura en comparación con el agua?
2. ¿Estimar cuánta energía se requiere para cambiar un cubo de hielo de 40.0 g de hielo a - 10.0°C a vapor a 110°C?. Nota: Calor especifico del agua solida es 2050 J/Kg°C, Calor especifico del agua liquida es 4186 J/Kg°C, Calor especifico del agua gas es 2080 J/Kg°C, Calor latente de fusión del agua es 0.333MJ/Kg, Calor latente de evaporación del agua es 2.26MJ/Kg.
3. Una combinación de 10 kg de agua a temperatura ambiente, 1 kg de acero a 1100.0°C se mezcla en un contenedor, estimar la cantidad de agua que presente en el contenedor cuando el sistema alcanza la temperatura ambiente y la cantidad de energía disipada por el contenedor. Nota: Calor especifico del agua es 4186 J/Kg°C, Calor especifico del acero es 502J/Kg°C,
Respuestas
Ejercicio 1:
El alcohol elevara su temperatura en comparación con el agua al doble
Ejercicio 2:
Energía que se requiere para cambia un cubo de hielo a vapor es de: 35162,40 J
Ejercicio 3:
La cantidad de agua que presente en el contenedor cuando el sistema alcanza la temperatura ambiente: 10 litros de agua. La cantidad de energía disipada por el contenedor: es 45.208.800 J
Calor especifico: es la cantidad de calor que necesita un gramo de una sustancia para elevar su temperatura a un grado centígrado
Ce = ΔQ/m*ΔT
ΔQ: cambio de calor
ΔT: variación de la temperatura
m: masa de la sustancia
Ejercicio 1:
El alcohol elevara su temperatura en comparación con el agua al doble, ya que a menor temperatura mayor calor especifico, por una relación inversamente proporcional
Ejercicio 2:
Datos:
Ce(agua) =4186 J/Kg°C
m = 40gr(1kg/1000gr) = 0,04 kg
Ti = 10°C
Tf= 220°C
Energía que se requiere:
ΔQ = m*Ce(Tf-Ti)
ΔQ = 0,04 kg* 4186 J/Kg°C (220-10)°C
ΔQ = 35162,40 J
Ejercicio 3:
Datos:
Ce(agua) =4186 J/Kg°C
Ce(acero) = 502J/Kg°C
La temperatura normal del medio ambiente en lugares cálidos es usualmente de 20 a 25
Ti = 20°C
Tf =1100°C
m = 10 kg agua
La cantidad de agua que presente en el contenedor cuando el sistema alcanza la temperatura ambiente:
1 litro de agua pesa un kilogramo
10 litros de agua pesa aproximadamente 10 kg
La cantidad de energía disipada por el contenedor:
ΔQ = m*Ce(Tf-Ti)
ΔQ = 10 kg* 4186 J/Kg°C (1100-20)°C
ΔQ = 45.208.800 J