Question

calcular la energia que hay que darle a 500 g de hielo a -5°g para que pase a agua liquida a 40°C . Chielo=0.5 cal/gr°C ; Cagua 1 cal/gr°C ; (L fusion) = 334 J / Kg

Answer 1

El proceso que debemos hacer contiene un cambio de estado porque el hielo ha de fundirse y hacerse agua líquida. Dividimos el proceso en tres etapas:
a) Calentamiento del hielo hasta los 0 ºC:
$Q_1 = m\cdot c_e\cdot (T_f - T_i) = 500\ g\cdot 0,5\frac{cal}{g\cdot ^\circ C}\cdot (0 - (-5))^\circ C = 1,25\cdot 10^3\ cal$
b) Cambio de fase (fusión):
$Q_2 = m\cdot l_f = 500\ g\cdot 334\frac{J}{g} = 1,67\cdot 10^5\ J$

Convertimos los julios en calorías para que las unidades sean homogéneas:

$1,67\cdot 10^5\ J\cdot \frac{1\ cal}{4,18\ J} = 4\cdot 10^4\ cal$
c) Calentamiento del agua hasta los 40 ºC:
$Q_3 = m\cdot c_e\cdot (T_f - T_i) = 500\ g\cdot 1\frac{cal}{g\cdot ^\circ C}\cdot (40 - 0)\ ^\circ C = 2\cdot 10^4\ cal$
El calor total será la suma de los calores anteriores: $Q_T = 6,125\cdot 10^4\ cal$