Question

20.-Un cubo de hielo de 35 gr en su punto de fusión se deja caer en un contenedor aislado de nitrógeno ¿Cuánto nitrógeno se evapora si está en su punto de ebullición de 77 oK y tiene un calor latente de vaporización de 200 KJ /Kg? Por simplicidad suponga que el calor especifico del hielo es una constante y es igual a su valor cerca de su punto de fusión.

Answer 1

El cubo de hielo a 0°C vaporiza 0,366 gramos de nitrógeno.

Explicación:

En este caso vamos a suponer que el calor específico del hielo es constante, de valor igual a 2090 J/Kg. Si el contenedor está aislado, el calor cedido por el hielo es el calor recibido por el nitrógeno y como no hay que calentarlo hasta su punto de ebullición, todo el calor se destina a la vaporización, queda:

$H_{Hielo}.m_{Hielo}=H_{N_2}.m_{N_2}\\\\m_{N_2}=\frac{H_{Hielo}.m_{Hielo}}{H_{N_2}}$

Reemplazando valores queda:

$m_{N_2}=\frac{2090\frac{J}{kg}.0,035kg}{200.000\frac{J}{kg}}\\\\m_{N_2}=3,66\times 10^{-4}kg=0,366g$

Answer 2

Respuesta:

7.2x$10^{-2}$ kg

Explicación:

$m_{hielo}*C_{hielo}(T_{hieloInicial} -T_{hieloFinal} ) = masa_{nitrogeno} L_{vapor}$

despejamos:

$masa_{nitrogeno} =\frac{m_{hielo}*C_{hielo}(T_{hieloInicial} -T_{hieloFinal} ) }{L}$

$masa_{nitrogeno} =\frac{(3.5x10^{-2}kg )(2100J/kg*C)(0C--196C)}{200*10^{3} J/kg}$

$masa_{nitrogeno} =7.2x10^{-2} kg$