Question

SUPER URGENTE!!! EJERCICIO DE QUÍMICA DE NOMENCLATURA

El grupo realizara una Curva de cambio de estado, Determinar el calor necesario para producir vapor de agua a partir de 23 gramos de hielo desde -17°C hasta a 123°C a presión de 1 atmósfera.

Datos

Tf (H2O) = 0°C – temperatura de fusión del agua.

Teb( H2O) =100°C – temperatura de ebullición del agua.

C(s) = 0.5 Cal/g* ºC (calor específico de la sustancia en el estado sólido)

C (l) = 1 Cal/g* ºC (calor específico de la sustancia en el estado líquido)

C (g) = 0.5 Cal/g* ºC (calor específico de la sustancia en el estado gaseoso)

Δ H(fusión) = 80 Cal/g

Δ H(ebullición) =540 Cal/g


Por Favor Realizarlo Con Procedimiento Paso A Paso; Y Propiedades y Formulas Aplicadas; para entenderlo mejor. Muchas Gracias.

Answer 1

El ejercicio que nos plantean debe ser dividido en varios tramos en los que el sistema se comporta de distinta manera mientras se calienta. Dado que en los cambios de estado la temperatura permanece constante, haremos un total de cinco tramos distintos. El calor necesario será la suma de los calores de estos cinco tramos.

Tramo 1.

Calentamiento del hielo desde los -17 ºC hasta los 0 ºC, que es la temperatura a la que fundirá.

$Q_1 = m_h\cdot c_e(h)\cdot (T_f - T_i) = 23\ g\cdot 0,5\frac{cal}{g\cdot ^\circ C}\cdot [0 - (-17)]\ ^\circ C = \bf 195,5\ cal$

Tramo 2.

Energía necesaria para pasar el hielo a agua líquida. Se trata de un cambio de estado:

$Q_2 = m_h\cdot l_f = 23\ g\cdot 80\frac{cal}{g} = \bf 1\ 840\ cal$

Tramo 3.

Ahora debemos calentar el agua líquida hasta la temperatura de ebullición.

$Q_3 = m_a\cdot c_e(a)\cdot (T_f - T_i) = 23\ g\cdot 1\frac{cal}{g\cdot ^\circ C}\cdot (100 - 0)\ ^\circ C = \bf 2\ 300\ cal$

Tramo 4.

Ahora se produce el cambio de estado a vapor.

$Q_4 = m_a\cdot l_f = 23\ g\cdot 540\frac{cal}{g} = \bf 12\ 420\ cal$

Tramo 5.

Ahora calculamos la energía necesaria para calentar el vapor de agua hasta la temperatura final.

$Q_5 = m_v\cdot c_e(v)\cdot (T_f - T_i) = 23\ g\cdot 0,5\frac{cal}{g\cdot ^\circ C}\cdot (123 - 100)\ ^\circ C = \bf 264,5\ cal$

El calor total necesario es la suma de los calores de los tramos:

$Q_T = (195,5 + 1\ 840 + 2\ 300 + 12\ 420 + 264,5)\ cal = \bf 14\ 720\ cal$

*En la curva que hay que dibujar habrá tres rectas con pendientes positivas el iguales los calores especiíficos y dos tramos horizontales.