1r ciclo Vaporización nitrógeno líquido

[aigarsan]

Buenos días,

Para hacer una práctica de laboratorio me piden que diga cuál es la potencia necesaria que tendría que proporcionarle a una resistencia de aproximadamente 0.7 ohmios para poder vaporizar 200g de nitrógeno líquido del cual no podemos medir su masa en un intervalo inferior a 30 segundos. No he conseguido encontrar como saberlo sin conocer ningún otro valor, dado que en la mayoría de relaciones me relaciona dicha potencia con el calor latente (el cual desconozco antes de hacer la práctica).

[Alriga]

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No entiendo muy bien el enunciado, te indico pistas para resolverlo. Primero busca la entalpia de vaporización del nitrógeno líquido en unas tablas, por ejemplo la Wikipedia da:

U=2792.8 J/mol

El peso molecular del N₂ es 28 g/mol

La energía necesaria para vaporizar 200 g de N₂

$E=\dfrac{2792.8 \ J/mol}{28 \ g/mol} \ 200 \ g=19949 \ J$

La potencia necesaria será

$$P=\dfrac E t=\dfrac{19949}t$$

El voltaje al que debes someter la Resistencia de 0.7 Ohm para que genere esa potencia es:

$$V=\sqrt{P \ R}=\sqrt{0.7 P}$$

La corriente que pasará por la resistencia:

$$I=\sqrt{\dfrac P R}=\sqrt{\dfrac P{0.7}}$$

Como no entiendo del enunciado el tiempo que quieres usar para vaporizar los 200 g de N₂ he hecho una tabla de 5 en 5 segundos:

t	P (1)	V (2)	I (3)
5 s	3989,7 W	52,8 V	75,5 A
10 s	1994,9 W	37,4 V	53,4 A
15 s	1329,9 W	30,5 V	43,6 A
20 s	997,4 W	26,4 V	37,7 A
25 s	797,9 W	23,6 V	33,8 A
30 s	665,0 W	21,6 V	30,8 A
35 s	570,0 W	20,0 V	28,5 A
40 s	498,7 W	18,7 V	26,7 A
45 s	443,3 W	17,6 V	25,2 A
50 s	399,0 W	16,7 V	23,9 A
55 s	362,7 W	15,9 V	22,8 A
60 s	332,5 W	15,3 V	21,8 A

Por ejemplo, si quieres vaporizarlo en 30 segundos, la potencia a aplicar a la resistencia es de 665 W: has de aplicarle a la resistencia de 0.7 Ohm un voltaje de 21.6 V que provocarán que pase por ella una corriente de 30.8 A

Saludos.