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Mensaje 09 Dic 12, 05:20  29236 # 1



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Univérsitas

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Univérsitas 

Registro: 09 Dic 12, 04:57
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Buenas noches escribo para consultarle sobre el siguiente problema.

Tengo 750 g de hielo a 0º y le agrego 100 g de vapor a 100º en un calorimetro de capacidad despreciable. Hallar la temperatura de equilibrio



Las cuentas no me cierra:

Qfusion= m * LF = 0.75 kg * 333.5 KJ/Kg = 250.13 kJ
Qvap = m * Lv = 0.1 kG * 2257 KJ/Kg = 225.7 kJ

Entonces supongo que todo el vapor se transforma en agua. Ahora me surge la
duda, ya que el calor es muy similar y nose como tendria que seguir.

Gracias
          
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Mensaje 09 Dic 12, 14:13  29239 # 2


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Asidu@ Amig@

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Registro: 27 Oct 11, 19:00
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Nivel Estudios: Licenciad@
País: España
Ciudad: León
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______________________
Efectivamente, condensa todo el vapor. El calor liberado en la condensación (225.7 kJ) funde parte del hielo:

225.7 = m · 333.5   --->   m = 0.677 kg

La masa de hielo que queda en fase sólida es 0.750 - 0.677 = 0.073 kg

Este hielo está en presencia de 0.100 kg de agua líquida a 100 ºC (además de los 0.677 kg de agua a 0 ºC procedente de la fusión anterior). Por tanto, el agua caliente se enfría y funde más hielo. Veamos si es suficiente para fundir íntegramente los 0.073 kg que quedan:

Calor cedido por el agua si se enfría hasta 0 ºC (en valor absoluto): 0.100 · 4.18 · (100 - 0) = 41.8 kJ

Calor necesario para fundir todo el hielo restante y quedar a 0 ºC: 0.073 · 333.5 = 24.3 kJ

Se ve, pues, que se puede liberar más calor del necesario para fundir todo el hielo. Por tanto, el agua a 100 ºC se enfriará solo hasta t ºC, y el calor liberado fundirá todo el hielo restante y calentará toda el agua desde 0 ºC hasta t ºC:

- 0.100 · 4.18 · (t - 100) = 0.073 · 333.5 + 0.750 · 4.18 · (t - 0)

t = 4.9 ºC

Saludos
          
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Mensaje 09 Dic 12, 15:18  29243 # 3


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Univérsitas

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Muchas gracias Vitriolo, lo supuse asi en un momento y llegue al mismo resultado, pero realmente no estaba seguro del calculo que estaba haciendo.

Gracias por tan pronta respuesta, saludos.
          
       


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