1r ciclo Agua y hielo en un congelador...

[Templario777]

Agua y hielo en un congelador
Una persona prepara una cantidad de te helado mezclando 520g de te caliente (que se
puede considerar con las mismas propiedades del agua) con una igual cantidad de masa de hielo a0 oC. Halle la temperatura final y la masa de hielo restante si:

a)El te caliente esta inicialmente a una temperatura de 90 oC.

b)El te caliente esta inicialmente a una temperatura de 70 oC.

c)Suponga que luego de colocados los hielos se lleva al congelador por 30 minutos. Sabiendo que el congelador absorve energia en forma de calor a una tasa de30kJ/h. Como cambian los resultados anteriores?

No me sale o más bien creo que no lo entiendo muy bien...

Lo que hice es aplicar el primer principio y hallar el calor latente del Hielo entonces tengo:

$\displaystyle\[\Delta {E_{int}} = {Q_{Hielo}} + {Q_{Te}} = 0\]<br />$

$\displaystyle\[{Q_{Hielo}} = {L_{fusi\'o n}}.{m_{Hielo\_que\_se\_descongela}}\]<br />$

$\displaystyle\[{Q_{Te}} = {c_e}.{m_{Te}}.\Delta T\]<br />$

Pero así tengo una ecuación con 2 incógnitas, algo no estoy viendo...

Saludos,
T777

[Al2000]

Re: Agua y hielo en un congelador...

En los dos primeros casos, calcula cuanto calor se libera cuando enfrías el té hasta 0°C y compara con el calor necesario para fundir todo el hielo. Si el calor que libera el té no es suficiente para fundir todo el hielo, ya sabes tu temperatura final, 0°C. En cambio, si dispones de mas calor que el necesario para fundir todo el hielo, entonces usa la diferencia para calcular la temperatura final del té.

En la tercera pregunta, del calor liberado por el té resta 15 kJ que serán absorvidos por el congelador y repite los dos cálculos. Voy a hacer las cuentas para que comparemos valores...

Saludos,

Al

PD. Mis cuentas dan: a) 5 °C, 0 g; b) 0 °C, 65 g; c) 1.5551 °C, 0 g y 0 °C, 109.7836 g.

[David Izaguirre]

hola, estoy intentando hacer el mismo ejercicio, y llego a la misma conclusion que Templario777 llego a una ecuacion con 2 incognitas, y ya no se que mas hacer, me podrias explicar como llego a la respuesta?

[Richard R Richard]

Hola Bienvenido al foro!!!! como nuevo miembro te será útil leer Consejos para recibir ayuda de forma efectiva y Consejos de conducta

también te será útil leer Cómo introducir ecuaciones en los mensajes


Por que dices que hay dos ecuaciones y dos incógnitas,

Para a) el calor cedido por el te, es el mismo que cede el hielo en el equilibrio

$0=m_{te}C_{agua}\Delta T_1+m_{hielo}L_{agua}+m_{hielo}C_{agua}\Delta T_2$

$0=0.520kg 4186J/kg\°c(T_f-90\°c)+0.520kg334000J/kg+0.520kg 4186J/kg\°c(T_f-0\°c)$

de aqui sacas $T_f =5.1\°c$

para B repites, pero si ya ves que estas muy cerca del 0 grado si partes de una temperatura menor, es probable que todo el hielo no se derrita

$0=m_{te}C_{agua}\Delta T_1+x_{hielo}L_{agua}$

$0=0.520kg 4186J/kg\°c(0-70\°c)+x \,334000J/kg$

despejas $x=456g$ que es la masa de hielo que se derrite ,la temperatura final es de 0°c

en C lo que haces es quitar es calor del sistema

para el primero

$(m_{agua}+m_{hielo)}C_{agua}\Delta T+Q=0$

$2\cdot 0.520kg 4186J/kg\°c(T_{f2}-5.1\°c)+30000J/h 0.5h=0$

$T_{f2}=1.65\°c$

Plantea la ultima situación a ver si te sale, y nos comentas

[David Izaguirre]

oooh, entiendo ,en otro intento que estaba haciendo , hice eso, pero en lugar de sumar el cambio de fase, estaba restando, y también que no estaba seguro si L del agua era el calor de vaporización o de fusión, lo desarrollare completo y te cuento como me fue.