Otras carreras Calor específico y calor latente

[Lara 91]

[FONT=Georgia]Hola, buenas tardes,[/FONT]
[FONT=Georgia]soy estudiante de 1º de Farmacia, y he tenido Física cuatrimestral. Hay ejercicios que no entiendo y agradecería que alguien me ayudase con ellos, si no me los pueden resolver, guiarme un poco en cuanto a fórmulas o argumentos. Muchas gracias.[/FONT]

[FONT=Georgia]Si mezclamos un cubo de hielo de 10g a 0ºC y un vaso de 100g 20ºC, ¿qué temperatura final tendrá la mezcla en el qeuilibrio?[/FONT]
[FONT=Georgia]Datos:[/FONT]
[FONT=Georgia]Ce(agua)= 4.186 J/gºC[/FONT]
[FONT=Georgia]Lf(agua)= 334 J/g[/FONT]

[GNzcuber]

Re: Calor específico y calor latente

Hola Lara91,

Para que siempre puedas hacer este tipo de ejercicios piensa que como estamos en un sistema aislado la energía pierde uno la absorve el otro hasta alcanzar el equilibrio térmico. Así que empecemos por eso:

$$\dst Q_{hielo}+Q_{agua}=0$$

Luego pensamos en qué se invierte cada energía. En el caso del agua caliente, como es agua y no vapor no necesita consumir energía en cambiar de estado, así que la energía será proporcional a la masa (es lógico, se necesita más energía para llevar desde la misma temperatura a un cuerpo más masivo), a la variación de temperatura (también es lógico, dado dos masas de un mismo material se necesitará más energía para una mayor variación de temperatura) y por último será proporcional a la cantidad de energía necesaria para que la unidad de masa aumente en un grado (o Kelvin), es decir, es proporcional al calor específico de la sustancia.

$$\dst Q_{agua}=c_{e(H_2O)}\cdot m_2\cdot (t-t_{i,2})$$

Para el caso del hielo hay parte de esa energía que se usa para hacer un cambio de estado de agregación, que lógicamente será proporcional a la cantidad de masa que se quiera cambiar de estado. Ésto es el calor latente de fusión. Y a partir de ahí el resto de energía para calentar el agua.

$$\dst Q_{hielo}=L_f\cdot m_1+c_{e(H_2O)}\cdot m_1\cdot (t-t_{i,1})$$

Sustituyendo las energías en la primera ecuación:

$$\dst L_f\cdot m_1+c_{e(H_2O)}\cdot m_1\cdot (t-t_{i,1})+c_{e(H_2O)}\cdot m_2\cdot (t-t_{i,2})=0$$

$$\dst t=\frac{c_{e(H_2O)}(m_1\cdot t_{i,1}+m_2\cdot t_{i,2})-L_f\cdot m_1}{c_{e(H_2O)}(m_1+m_2)}$$

No tengo calculadora, así que sustituye tú .

¡Saludos!

[Lara 91]

Re: Calor específico y calor latente

Muchisisisisísimas gracias!!! esque me lo has explicado perfectamente vaya.. =)

Un saludoo!!