Tema - Calorimetría. Temperatura de la mezcla en equilibrio (1ºBTO) : Foros Ciencias Galilei


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Calorimetría. Temperatura de la mezcla en equilibrio (1ºBTO)

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Javitoy

	Calorimetría. Temperatura de la mezcla en equilibrio (1ºBTO) 05 Jun 07, 11:15 2183 # 1

Sumergimos 10 gramos de hielo a -10 ºC en 500 g de agua a 80ºC. Calcula la temperatura de la mezcla en equilibrio.

Se tiene 20 L de agua en una bañera a 20 ºC y se desea ponerla a 30 ºC añadiendo agua del termo que sale a 60 ºC. ¿Cuántos litros debemos añadir de agua caliente?

Haber si lo hago bien y he entendido las cosas

0,1 .2100.(tf +10) + 0,1.335000 = 0,5.4180.(tf-80)

Galilei

05 Jun 07, 11:25 2185 # 2

Enunciado

Sumergimos 10 gramos de hielo a -10 ºC en 500 g de agua a 80ºC. Calcula la temperatura de la mezcla en equilibrio.

tf será menor que 80 ºC, por tanto debes poner (80 - tf) que es el cambio de T del agua en +.´

En el término 0,1 .2100.(tf +10)

haces dos cosas a la vez: calentar el hielo (ce del hielo) y luego calientas el agua (ce del agua). No tienen el mismo calor específico. Deberías poner:

M·ce (hielo)·10 + M·ce (agua)·(tf - 0)

10 es el cambio de T experimentado por el hielo y (tf - 0) el del agua. Quedaría:

M·ce (hielo)·10 + M·ce (agua)·(tf - 0) + M·L (hielo) = m·ce (agua)·(80 - tf)

M es la masa de hielo y m la del agua.

"Lee las NORMAS del foro. Gracias"

Última edición por Galilei el 26 Feb 08, 22:01, editado 1 vez en total

Vicky

Rta.:47cal

26 Feb 08, 19:24 4634 # 3

reemplace los datos y me dio 47ºC,

M·ce (hielo)·10 + M·ce (agua)·(tf - 0) + M·L (hielo) = m·ce (agua)·(80 - tf)

esto es:

M.ce (hielo). (0-(-10))+M.ce (agua).(tf-ti)+M.L(hielo)= m.ce (agua) .(80-tf)

yo lo habia resuelto por partes
hielo:
Q = m·ce·∆t
Q= 0,1.0,5.(0-(-10))
Q=0,5 cal

luego
cambio de estado (hielo a líquido) (0º a 0º) L hielo = 80 cal/g
Q=m.L
Q=0,1.80
Q=8 cal

cambio de temperatura (0º a 80º)
Q=m·ce·∆t
Q=0,1.1.(80-0)
Q=8 cal

sumadasQ total:
0,5+8+8= m·ce (agua)·(80 - tf)

16,5=0,5.1.(80-tf)
16,5=0,5.(80-tf)
16,5-0,5=40-0,5tf
16,5-40=-0,5tf
-23,5=-0,5tf
-23,5/(-0,5)=tf
47 cal =tf

Gracias por su tiempo.
*****\\Vicky//*******

Galilei

26 Feb 08, 20:22 4637 # 4

Citar:

cambio de temperatura (0º a 80º)
Q=m·ce·∆t
Q=0,1.1.(80-0)
Q=8 cal

No hay nada que cambie de 0 a 80. Cambia de 0 a tf (temperatura final de la mezcla)

"Lee las NORMAS del foro. Gracias"

Vicky

26 Feb 08, 20:37 4639 # 5

entonces solo hay que sumar

las 8 cal + 0,5 cal = 8,5cal

y reemplazar para obtener la tf ?

8,5 cal = m.ce (agua).(80-tf)
8,5=0,5.1(80-tf)
8,5=40-0,5tf
8,5-40=-0,5tf
-31,5/(-0,5)=tf
63 cal = tf

:cry:

no me saleee !! q triste

no. o lo q hay q hacer es:

calor cedido por el agua:

Q=m.ce.∆t
Q=500.1.(80-tf)

calor ganado por el hielo
Q= 10.0,5.(tf-(-10))

igualamos

500.1.(80-tf)=10.0,5.(tf-(-10))
tf= 7890 cal

es asi?

Gracias por su tiempo.
*****\\Vicky//*******

Galilei

26 Feb 08, 21:21 4643 # 6

Enunciado

Sumergimos 10 gramos de hielo a -10 ºC en 500 g de agua a 80ºC. Calcula la temperatura de la mezcla en equilibrio.

Con el calor cedido por el agua a 80 ºC conseguimos calentar el hielo, fundirlo y calentar (una vez hecho agua) hasta la tf.

El agua que está a 80 ºC cede energía hasta que alcanza una temperatura de tf:

Q cedido= 500·1·(80-tf)

Con esta energía calentamos 10 g de hielo de -10 a 0 (calor especifico hielo 0,5):

Q = 10·0,5·(0-(-10) = 50 cal

Lo fundimos:

Q = 10·80=800

y calentamos el agua correspondiente (10 g) hasta tf:

Q = 10·1·(tf-0)

Ahora igualamos calor cedido y calor ganado:

Q cedido= 500·1·(80-tf) = 50 + 800 + 10·tf = Q ganado

500·1·(80-tf) = 50 + 800 + 10·tf

40000 - 500·tf = 850 + 10·tf

510·tf = 40000-850

tf=76,76 ºC

"Lee las NORMAS del foro. Gracias"

Vicky

26 Feb 08, 21:51 4645 # 7

gracias por las respuestas, por lo que noto tengo que seguir practicando hasta que me salgan, porque habia hechos cosas muy distintas :(o

Gracias por su tiempo.
*****\\Vicky//*******

Galilei

26 Feb 08, 21:59 4646 # 8

No es difícil. Tienes que pesar en términos de quien cede calor y quien lo gana para igularlos.

Cuando vayas a poner ∆t = tf - t ponlo de manera que ese incremento sea siempre positivo. Si t es mayor que tf debes escribirlo alreves.

Cuando haya cambio de estado ⇒ Q = m·L
Cuando haya cambio de T ⇒ Q = m·ce·∆t

Intenta hacer este:

Enunciado

Se tiene 20 L de agua en una bañera a 20 ºC y se desea ponerla a 30 ºC añadiendo agua del termo que sale a 60 ºC. ¿Cuántos litros debemos añadir de agua caliente?

"Lee las NORMAS del foro. Gracias"

Vicky

26 Feb 08, 22:30 4650 # 9

Cede calor el agua del termo =gana calor el agua de bañera

El agua que está a 60ºC cede energía al agua de bañera de 20ºC hasta que esta se encuentre a 30ºC

Qcedido:m. ce.(tf-ti)
Q= Litros .1.(60-30)

con esta energia calienta el agua de 20ºC a 30ºC

Q=20litros .1.(30-20)=200cal

Qcedió: L.1.(60-30)=200cal Qganó
L=200/30
L=6,67

Rta.: 6,67Litros?

Gracias por su tiempo.
*****\\Vicky//*******

Galilei

26 Feb 08, 22:39 4652 # 10

Correcto. Sólo una objección. No debes poner en la fórmula litros sino masa de esos litros.

20 L de agua serían 20 kg

Como los números coinciden, no afecta al resultado. Si en vez de agua fuera otra sustancia tendrías que calcular la masa sabiendo el volumen de esta manera:

densidad = Masa/Volumen ⇒ Masa = densidad·Volumen

En este caso la densidad del agua es 1 kg/l, luego 1 L pesa 1 kg.

Si la densidad del líquido fuera 2 kg/L, su masa sería (para 20 L):

M = d·V = 2·20 = 40 kg

Esto es lo que deberías poner en las fórmulas.

Tienes que tener mucho cuidado si no es la misma sustancia la que cede y la que gana.

"Lee las NORMAS del foro. Gracias"

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