Cuánto calor se necesita para fundir un bloque de hielo de 10kg.
1 )¿Un cubito de hielo de 10g? C) Supóngase ahora que esos dos cubos se echan en 200 g de temperatura ambiente (20°C) ¿Cuál será la temperatura final después de que el hielo se funda completamente?
2)Un gran recipiente aislado mantiene 500 g de agua fría a 10°C. ¿Cuál será la temperatura final si alguien añade 500g de agua caliente a 90°C? ¿Cuál será la temperatura final si se añaden sólo 250 g de agua caliente?
3 )Se ha puesto una olla de aluminio sobre una fuente de calor a llama baja, que contiene 10 kg de agua y un trozo de hielo cuya masa se desconoce en el tiempo t=0. La temperatura de la mezcla se mide con un termómetro en escala Celsius y se sabe que durante los primeros 50 min permanece con la misma temperatura inicial del trozo de hielo. Llegada la primera hora luego de empezado el experimento, la temperatura marca los 20°C. Ignore la capacidad calorífica del recipiente y calcule la masa inicial del hielo. ¿Qué sucede si se le pide no despreciar la capacidad calorífica del recipiente?
4)Si un iceberg contiene más energía térmica que una taza de café caliente ¿por qué es tan baja su temperatura.
1 Respuesta
El primero no se puede hacer, no sabemos a que temperatura están los cubitos.
El segundo, si añades 500g a 90ºC a agua (500g) a 10ºC se quedara en el termino medio, es decir 50ºC.
Si solo hechas la mitad:
Haces una equación:
0,5 x 10 + 0,25 x 90 = 0,75 x X
Donde POR es la temperatura final de los 0,75kg de agua.
Si aíslas la POR te da 36,666 ºC.
Faltan muchos datos para hacer el tercero, pero si puedo responder a la ultima pregunta, si ignoras la capacidad calorífica del recipiente, estarás considerando que el recipiente es más agua que tienes que calentar, y por tanto necesitaras más calor del que realmente necesitarías para realizar el experimento. Si no desperdicias la capacidad calorífica del recipiente, una parte del calor servirá para calentar el recipiente y por tanto el resultado sera que el hielo es más pequeño que si lo calculas ignorando la capacidad calorífica del recipiente.
4) La energía térmica se calcula con Masa por Ce por temperatura.
Donde el Ce es un coeficiente que en el caso del agua es de 1 Joule/Kg Kelvin.
La temperatura de un cafe, supongamos 60ºC en Kelvin son 273,15 + 60 = 333,15 K
La temperatura de un iceberg pueden ser -30ºC en kelvin son 273,15 -30 = 243,15 K
Supongamos que los Kg de una taza de café pueden ser 0,1Kg
Y los Kg de un iceberg por le menos son 1000 Kg (aunque pueden ser cientos o miles de toneladas)
Por tanto al multiplicar la masa * Ce (=1) * Kelvin, no importa que el cafe este 90 grados mas caliente, lo que importa es la masa del iceberg.
