Question

realizara una Curva de cambio de estado, determinando 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

Answer 1

Hola!

El calor necesario para producir vapor de agua es 17020cal

   Resolución
La ecuación de calor sensible viene dada por
Q = mcΔT 

Donde:
Q: calor (J)
m: masa (kg)
c: calor específico (J/kg.°C)
ΔT: diferencia de temperatura (°C)

La ecuación de calor latente viene dada por:
Q = mΔH

Donde:
ΔH: entalpía (J/kg)

Ver la gráfica.


Calor que necesita el hielo para calentarse de -27°C a 0°C
(Calor específico en estado sólido, c: 0,5cal/g°C)

Q1 = mcΔT 
Q1 = (23g)(0,5cal/g°C)(17)°C = 195,5cal

Calor latente de fución del hielo:
(Entalpía de fusión del agua: 80cal/g)

Q2 = mΔH 
Q2 = 23g(80cal/g) = 1840cal

Calor necesario para calentar el agua de 0°C a 100°C:
(Calor específico del agua, c: 1cal/g°C)

Q3 = mcΔT
Q3 = (23g)(1cal/g°C)(100)°C 
Q3 = 2300cal

Calor latente de ebullición del agua
(Entalpía de ebullición del agua: 540cal/g)

Q4 = mΔH
Q4 = (23g)(540cal/g)
Q4 = 12420cal

Calor necesario para calentar el agua de 100°C a 123°C:

Q5 = mcΔT
Q5 = (23g)(0,5cal/g°C)(23)°C 
Q5 = 264,5cal

El calor total es la suma de todos los calores

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5

Q = 195,5 + 1840 + 2300 + 12420 + 264,5

Q = 17020cal

Espero haberte ayudado!