Question

se colocan 240g de agua a 22° C en un congelador y se obtienen cubitos de hielo a -28°C ¿Que cantidad de calor cedió el agua?

Answer 1

En este ejercicio se produce un enfriamiento del sistema, un cambio de estado y otro posterior enfriamiento. Al haber un cambio de estado no podemos hacer el cálculo del calor considerando solo el estado final e inicial. Los datos que necesitamos para hacer el cálculo son los calores específicos del agua líquida, del hielo y el calor latente de fusión del agua. Calcularemos los tres calores asociados a cada fenómeno y luego sumaremos los tres para obtener el calor total:

$Q_1 = m\cdot c_e(agua)\cdot \Delta T = 240\ g\cdot 4,18\frac{J}{g\cdot ^0C}\cdot (0 - 22)^0C = -2,21\cdot 10^3\ J$

$Q_2 = m\cdot l_f(agua) = 240\ g\cdot 334\frac{J}{g} = -8\cdot 10^4\ J$

$Q_3 = m\cdot c_e(hielo)\cdot \Delta T = 240\ g\cdot 2,09\frac{J}{g\cdot ^0C}\cdot (-28 - 0)^0C = -1,4\cdot 10^4\ J$

El calor cedido en total será:

$Q_T = Q_1 + Q_2 + Q_3 = \bf -9,62\cdot 10^4\ J$