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Calorimetria

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    Buenas tardes, ¿me podrían ayudar a plantear el siguiente problema?

    Un calorimetro contiene 500g de agua y 300 g de hielo, todo a la temperatura de 0°C. Se toma un bloque metálico de hierro de un horno cuya temperatura es de 240°C y se lo deja caer rápidamente dentro del calorimetro, produciéndose exactamente la fusión de todo el hielo.
    ¿Cuál sería la temperatura final del sistema, si la masa del bloque metálico hubiese sido el doble (obviamente a la misma temperatura que el bloque original)?

    No hay perdida de calor y se desprecia la capacidad calorífica del calorimetro.

    Una de las cosas que no entiendo es cuando dice que hay 500 g de agua y 300 de hielo todo a 0°C ¿entonces no sería directamente todo hielo?
    Otra cosa que no comprendo es que el problema no me da la masa del bloque metálico ¿se puede resolver igual el problema?

    Desde ya, muchas gracias por su ayuda.

  • #2
    Re: Calorimetria

    Tienes agua y hielo coexistiendo a 0°C, es decir, el agua no ha completado el cambio de fase (o el hielo no lo ha hecho, como desees verlo). La masa del bloque de hierro la obtienes de la primera experiencia y será la necesaria para que el contenido calórico del bloque de hierro sea exactamente igual al valor necesario para fundir el hielo. Una vez que conozcas la masa, puedes responder la pregunta en la segunda experiencia.

    Saludos,

    Don't wrestle with a pig in the mud. You'll both get dirty, but the pig will enjoy it. - Parafraseando a George Bernard Shaw

    Comentario


    • #3
      Re: Calorimetria

      Puedes resolver el problema incluso sin saber que el material del bloque es hierro.

      El calor intercambiado en el primer punto del problema es el necesario para fundir el hielo es decir el calor latente de fusión por la masa de hielo


      En el segundo punto el calor intercambiado es el doble, y debe aumentar la temperatura del agua mas la masa de hielo fundido que es agua obviamente.
      Así



      Despejas la temperatura final que debe ser menor a 100°C si llegara a ser mayor el equilibrio en realidad se obtendría por un balance de energía de agua y vapor de agua, pero en este caso solo asciende hasta 60°C

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