Question

en el laboratorio dos estudiantes mezclan 30 ml de agua a 60°c con 20 ml de etanol (d=7,89*10²kg* m-³) a 20°c Cual es la temperatura final.de la mezcla?

Answer 1

  
  Datos :

    Agua                                  Etanol

    V = 30 ml                                V = 20 ml
     
    T₁ = 60°C                               d = 7.89 *10 ² Kg / m³

    T₂ = Tf = ?                            T₁ = 20°C 

                                                 T₂ = Tf = ?

               Solucion :


                      Transformacion :


         7.89 * 10² Kg / m³ * 1000g / 1 Kg *  1m³ / 1000000 cm³ = 0.789 g / cm³


                      1 cm³ = 1 ml      entonces :    0.789 g / ml


                 Para el agua la densidad tiene un valor de  1 g / ml.


                              d = m / V 

                  Despejando   m : 

                            m = d * V 

                            m = 1 g / ml * 30 ml 

                            m = 30 g 


                   Para el etanol se calcula la masa :

                            d = m / V 

                            m = d * V 
                            
                            m = 0.789 g / ml * 20 ml

                            m = 15.78 g 


                  Para el etanol el calor especifico es 0.6 cal / g * °C .

                  El calor absorbido por el etanol es igual al calor cedido 

                  por el agua que tiene mayor temperatura , por lo tanto :


                          Q absorbido por etanol = - Q cedido por agua 


                               m * Ce * ( Tf - T ₁ )  =  -  m * Ce * ( Tf - T ₁ )


    15.78 g * 0.6 cal /g* °C * ( Tf - 20 °C) = - 30 g * 1 cal /g* °C * (Tf - 60°C)


                 9.468  cal/ °C * ( Tf - 20 °C ) = - 30 cal / °C * ( Tf - 60°C )


                        9.468 * Tf  - 189.36 °C   =  - 30* Tf  + 1800  


                              9.468 * Tf + 30 * Tf  = 1800 °C + 189.36°C 


                                            39.468 *Tf  = 1989.36 °C


                                                          Tf =  1989.36 °C / 39.468


                                                           Tf =  50.40°C