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Columna de hielo en un cilindro sellado por un pistón

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  • Columna de hielo en un cilindro sellado por un pistón

    Buenas! Alguien me puede ayudar con este ejercicio? A que se refiere con "determine el estado del sistema"? Seria encontrar cual es P,V y T, o decir que cantidad de masa de hielo y de agua tengo?

    Se tiene una columna vertical de hielo de 1 cm de altura dentro de un tubo cilíndrico cerrado en el fondo y en contacto con un pistón móvil de sección circular de 1 mm2 que cierra herméticamente el interior del tubo. La barra de hielo está a −6 ◦C y se coloca sobre el pistón una masa de 6 kg. Considerando que el calor latente de fusión y las densidades del hielo y del agua son constantes, y que ρhielo = 0, 9 ρagua:
    a) Determine el estado del sistema y la posición del pistón.
    b) Si la temperatura de la barra de hielo se eleva a −3 ◦C, determine el estado del sistema y la posición del pistón.

  • #2
    Escrito por famaff Ver mensaje
    A que se refiere con "determine el estado del sistema"? Seria encontrar cual es P,V y T, o decir que cantidad de masa de hielo y de agua tengo?.
    Se refiere a que calcules las variables de estado en equilibrio P,V,T y des idea de las fases presentes no cuánto de cada una.
    Debes contar con diagramas PV yPT precisos para observar si en las evoluciones cruzas una o más líneas de cambio de fase.

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    • #3
      Teniendo en cuenta tu observación estuve intentando resolver el problema. Lo hice en un documento para usar bien la notacion. Me podrias ayudar a ver si lo que estoy planteando esta bien? Mil graciasss!!!! Problema 2 (febrero).docx
      Última edición por Alriga; 16/07/2021, 21:13:58. Motivo: Eliminar texto y ecuaciones insertadas como adjunto, lo cual es contrario a la normativa del foro

      Comentario


      • #4
        Hola a tod@s.

        La ecuación de Clausius-Clapeyron predice la variación de la temperatura de cambio de fase, cuando varía la presión a la que se realiza dicho cambio de fase.

        Utilizando la versión de la ecuación de Clausius-Clapeyron para cambios de fase sólido-líquido,

        .

        Es decir, a la presión ejercida por el peso correspondiente a la masa de , el hielo funde a . Por tanto, como la columna de hielo se encuentra a , esta presión es insuficiente para fundir el hielo. Todo esto suponiendo, claro está, que el tubo cilíndrico que contiene a la columna de hielo, sea adiabático.

        Dejo el segundo apartado para más adelante, cuando se llegue a un acuerdo de unanimidad sobre el primer apartado.

        Saludos cordiales,
        JCB.
        Última edición por JCB; 16/07/2021, 20:58:36.
        “Lo consiguieron porque no sabían que era imposible”, autor: Jean Cocteau.

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