Problemas de calorimetría- Ejercicios de calorimetría termodinámica PDF

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Probelmas de serie de ejercicios de calorimetría termodinámica, años academico 2020 Facultad de Química...

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Problemas de calorimetría 2,3 y 9

2. Un elemento calefactor proporciona calor a razón de 20 kcal por minuto. ¿Cuánto tiempo se requiere para fundir completamente un bloque de 3 kg de aluminio? Datos 𝜆fusión Al = 76.8 cal/ g

Procedimiento Q L = m𝜆 Q L = (3000𝑔)( 76.8𝑐𝑎𝑙/𝑔) Q L = 230 400 𝑐𝑎𝑙

3kg = 3000g 20Kcal-1minuto 20 000 cal- 1minuto

230 400 𝑐𝑎𝑙 (

1 min ) = 11.52 min 20 000 cal

11.52 min (

Q L = m𝜆

60 s

1 min

) = 691 .2 s

Tiempo: 11.52 min = 691.2 s

3. ¿Qué cantidad de calorías se requiere para elevar la temperatura de 200 g de plomo desde 20 a 100 °C? ¿Desde 40 a 90 °F? Datos Q = mc∆T cPb = 0.031 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶 mPb = 200𝑔 𝐴) Ti = 20°𝐶 Tf = 100°C ∆T = 80℃ B) Ti = 40°F = 4.44 °𝐶 Tf = 90°F = 32.22 C ∆T = 27.78℃

Procedimiento A)

B)

Q = mc∆T 𝑄 = (200𝑔)(0.031𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶)(80°𝐶) 𝑄 = 496 cal Q = mc∆T 𝑄 = (200𝑔)(0.031𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶)(27.78°𝐶) 𝑄 = 172.236 cal

9. ¿Qué cantidad de calor es necesario para convertir 2 kg de hielo a -25 °C en vapor a 120 °C? Graficar T vs Q. Datos

Procedimiento

Q = mc∆T Q L = m𝜆 Ti = -25°C Tf = 120°C m = 2kg = 2000𝑔 chielo = 0.50 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶 cagua = 1 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶 cvapor = 0.480 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶 𝜆fusión = 80.1 cal/g 𝜆ebullición = 540.9 cal/g

Q1 = mc∆T = (2000g)(0.50 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶)(0°-(-25°C) = 25 000 cal Q 2 = 𝑚𝜆 = (2000𝑔)(80.1𝑐𝑎𝑙/𝑔) = 160 200𝑐𝑎𝑙 Q 3 = 𝑚𝑐∆𝑇 = (2000𝑔)(1𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶 )(100°𝐶 − 0°𝐶) = 200 000 𝑐𝑎𝑙 Q 4 = 𝑚𝜆 = (2000𝑔)(540.9𝑐𝑎𝑙/𝑔) = 1 081 800 𝑐𝑎l Q 5 = 𝑚𝑐∆𝑇 = (2000𝑔)(0.480𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶)(120 °𝐶 − 100 °𝐶 = 19 200 𝑐𝑎𝑙 Q T = 25 000 cal + 160 200𝑐𝑎𝑙 + 200 000 𝑐𝑎𝑙 + 1 081 800 𝑐𝑎 l + 19 200 𝑐𝑎𝑙 = 1 486 200 cal 𝐂𝐚𝐥𝐨𝐫 𝐧𝐞𝐜𝐞𝐬𝐚𝐫𝐢𝐨 = 1 486 200 cal...