Calor cambio de estado 02

 

Calcula la cantidad de calor necesario para pasar 300 g de hielo desde –10 ºC hasta vapor de agua a 105 ºC.

Datos:

Calor especifico del hielo: 0,5 cal/g ºC

Calor latente de fusión: 80 cal/g

Calor especifico del agua: 1 cal/g ºC

Calor latente de vaporización: 540 cal/g

Calor especifico del vapor: 0,46 cal/g ºC

 

 

Solución:

Datos:

 

m = 300 g; tin = –10 ºC; tfin = 105 ºC; c1 = 0,5 cal/g ºC; Lf = 80 cal/g

 

c2 = 1 cal/g ºC; Lv = 540 cal/g; c3 = 0,46 cal/g ºC

 

Diagrama del proceso:

 

 

 

El calor necesario será igual a la suma del calor absorbido en cada una de las etapas del recorrido del diagrama, es decir:

 

Q = Q1 + Q2 +………

 

Calor necesario para pasar de hielo a  –10 ºC a hielo a 0 ºC:

 

Q1 = m c1 (t1 – tin)

 

Q1 = 300 g·0,5 (cal/g ºC)·[0 – (–10)] ºC = 1500 cal

 

Calor necesario para pasar de hielo a 0 ºC a agua a 0 ºC:

 

Q2 = m Lf

 

Q2 = 300 g·80 (cal/g) = 24000 cal

 

Calor necesario para pasar el agua (procedente del hielo) a 0 ºC a agua a 100 ºC:

 

Q3 = m c2 (t2 – t1)

 

Q3 = 300 g·1 (cal/g ºC)·(100 – 0) ºC = 30000 cal

 

Calor necesario para pasar el agua a 100 ºC a vapor a la misma temperatura:

 

Q4 = m Lv

 

Q4 = 300 g·540 (cal/g) = 162000 cal

 

Calor necesario para pasar el vapor (procedente del agua) a 100 ºC a vapor a 105 ºC:

 

Q5 = m c3 (t3 – t2)

 

Q5 = 300 g·0,46 (cal/g ºC)·(105 – 100) ºC = 690 cal

 

Calor total:

 

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5

 

Q = 1500 cal + 24000 cal + 30000 cal + 162000 cal + 690 cal

 

Q = 218190 cal

 

Los procesos físicos que han tenido lugar son: fusión y vaporización.

 

 

Deja un comentario

AYUDA EL SAPO SABIO

Categorías
Canal Sapo Sabio
Numen, rock progresivo