Ejercicio de física de Primera ley de la termodinámica para una buenas solución
¿Cuánta energía se requiere para cambiar un cubo de hielo de 40.0 g de hielo a -10.0°C a vapor a 110°C?
1 Respuesta
El calor necesario Q se emplea en 5 fases:
Q1 para calentar el hielo desde -10 hasta 0 ºC
Q2 para fundir el hielo a temperatura constante
Q3 para calentar el agua desde 0 a 100 ºC
Q4 para vaporizar toda el agua a temperatura constante
Q5 para recalentar el vapor desde 100 a 110 ºC
Q1 = m · c · [t(final) - t(inicial)] = 40 · 0,5 · [0 - (-10)] = 200 cal
Q2 = m · L(fusión) = 40 · 79 = 3160 cal
Q3 = m · c · [t(final) - t(inicial)] = 40 · 1 · (100 - 0) = 4000 cal
Q4 = m · L(vaporización) = 40 · 539 = 21560 cal
Q5 = m · c · [t(final) - t(inicial)] = 40 · 0,48 · (110 - 100) = 192 cal
En total,
Q = 200 + 3160 + 4000 + 21560 + 192 = 29112 cal = 29,112 kcal = 121,69 kJ
