Question

Un frasquito de vidrio que contiene una muestra de 16.0 g de una enzima se enfría en un baño de hielo que contiene agua y 0.120 kg de hielo. La muestra tiene un calor específico de 2250 / ∙ ; el frasquito de vidrio tiene una masa de 6.00 g y un calor específico de 2800 / ∙ . ¿Cuánto hielo se derrite para enfriar la muestra de enzima, desde la temperatura ambiente (19.5°C) hasta la temperatura del baño de hielo?

Answer 1

Para enfriar la muestra hasta 0°C, se van a derretir 3,08 gramos de hielo.

Explicación:

Si se supone que el baño de hielo está a 0°C, para enfriar el frasquito hasta esa temperatura, el calor necesario es:

$Q=m_e.C_e.\Delta T+m_v.C_v.\Delta T\\\\Q=0,016kg.2250\frac{J}{kg\°C}.19,5\°C+0,006kg.2800\frac{J}{kg\°C}.19,5\°C\\\\Q=1029,6J$

Ese es el calor cedido por el hielo que se va a derretir para enfriar la muestra hasta 0°C, por lo que la masa de hielo que se va a fundir es:

$Q=m_H.H_H\\\\m_H=\frac{Q}{H_H}=\frac{1029,6J}{334000\frac{J}{kg}}\\\\m_H=0,00308kg=3,08g$