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Problemas de calorímetros. Mezclas. Calor específico y temperatura. Calor (2ºBTO)

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Desconectado  Sebas0070 

Mensaje 19 Dic 12, 00:09  29387 # 1
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Buenos días, he estado un par de días con estos ejercicios y no logro encontrar donde esta el fallo, si alguien puede verlos y decirme donde fallo. He estado mirado temas parecido pero no me han servido de un mucho :~:

1.- Un calorímetro de aluminio de 200 g contiene 500 g de agua a 20ºC. Por otra parte, se calientan 300 g de virutas de aluminio a 100ºC y se sitúan en el calorímetro. Determinar la temperatura final del sistema suponiendo que no hay pérdidas de calor a los alrededores. Dato: calor específico del aluminio 0,9 J/g.grad.
[Sol. 28,5ºC]

2.- Determinar el resultado final cuando 400 g de agua y 100 g de hielo a 0º están contenidos en un calorímetro cuyo equivalente en agua es 50 g y al cual se hacen llegar 10 g de vapor de agua a 100ºC. Datos: calor de fusión 80 cal/g, calor vaporización 540 cal/g.
[Sol. 490 g de agua y 20 g de hielo a 0ºC]

3.- Una esfera de platino de 50 g se ha calentado en un horno y se ha introducido en 50 g deagua contenidos en un calorímetro cuyo equivalente en agua es 50 g. La temperatura del agua sube de 10ºC a 25ºC. ¿Cuál es la temperatura del horno? Dato: calor específico del platino 0,03 cal/g·K.
[Sol. 1025ºC]

Nota: mirando los anteriores este no se por donde cogerlo.
          
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Desconectado  Sebas0070 
    

Mensaje 19 Dic 12, 00:09  29390 # 2
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1.- Mi solucion:

Qagua= magua*cagua*∆T=500*1*(Tf-20)=500Tf-10000
Qcalorimetro=mcalo*cp*∆T=200*0.9*(Tf-20)=180Tf-3600
Qvirutas= mvirutas*cp*∆T=300*09*(Tf-100)=270Tf-27000

Qdecico=Qganado⇒ 270Tf-27000=680Tf-13600⇒410Tf=-13400⇒Tf=32.7ºC

2.- Mi solucion:

Q=m*c*∆T; Q=m*L
Nota: teniendo en cuenta que calor de fusion seria el calor latente de fusion he igual con el del vapor.

Qhielo= 100*80=8000 cal
Qvalor= 10*540=5400cal
Qcal= K *cp*∆T
Sabemos que la temperatura del agua tendria que estar entre 0ºC y 100ºC

magua=400 +100+10¿?

A partir de aquí  todo lo que he hecho creo que esta desastrozamente mal y los resultados claro esta que no dan.
          
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Mensaje 19 Dic 12, 01:50  29391 # 3
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1.- Un calorímetro de aluminio de 200 g contiene 500 g de agua a 20ºC. Por otra parte, se calientan 300 g de virutas de aluminio a 100ºC y se sitúan en el calorímetro. Determinar la temperatura final del sistema suponiendo que no hay pérdidas de calor a los alrededores. Dato: calor específicodel aluminio 0,9 J/g.grad.
[Sol. 28,5oC]


Hola,

Ce (Al) = 0,9·0,24 =  0,216 cal/g.K
Ce (agua) = 1 cal/g·K

20 < t < 100

Calor ganado (agua + aluminio) = calor cedido virutas aluminio

Q = 200·0,216·(t - 20) + 500·1·(t - 20) = 300·0,216·(100 - t)


(t - 20)(200·0,216 + 500) = 64,8·(100 - t)


(t - 20)·543,2 = 64,8·(100 - t)      =>     (t - 20)·(543.2/64,8) = (100 - t)

(t - 20)·8,3827 = (100 - t)

t·(8,3827 + 1) = 100 + 20·8,3827 = 267,654            t = 267,654/9,3827 = 28.52 ºC

El fallo que has cometico es que has puesto el calor específico del agua en cal/g·K y el del aluminio en J/g·K


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Mensaje 19 Dic 12, 01:56  29392 # 4
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3.- Una esfera de platino de 50 g se ha calentado en un horno y se ha introducido en 50 g de agua contenidos en un calorímetro cuyo equivalente en agua es 50 g. La temperatura del agua sube de 10ºC a 25ºC. ¿Cuál es la temperatura del horno? Dato: calor específico del platino 0,03 cal/g·K.
[Sol. 1025oC]


(50 + 50)·1·(25 - 10) = 50·0,03·(t - 25)

1500 = 1,5·(t - 25)          t - 25 = 1000         t = 1025 ºC


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Mensaje 19 Dic 12, 02:25  29393 # 5
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2.- Determinar el resultado final cuando 400 g de agua y 100 g de hielo a 0º están contenidos en un calorímetro cuyo equivalente en agua es 50 g y al cual se hacen llegar 10 g de vapor de agua a 100ºC. Datos: calor de fusión 80 cal/g, calor vaporización 540 cal/g.
[Sol. 490 g de agua y 20 g de hielo a 0oC]


Si se funde el hielo y se calienta el agua será a expensa del vapor que se condensará y disminuirá la temperatura del agua.

Para fundir todo el hielo hace falta :

100·80 = 8000 cal

De la condensación del vapor sacamos:

10·540 = 5400 cal

No se funde todo el hielo. Se fundirá:

5400= m·80        m = 5400/80 = 67,5 g de hielo

Ahora tenemos 10 g de agua a 100 ºC si se enfría a 0ºC se sacaría una energía:

Q = 10·1·100 = 1000 cal.

Con esto se fundiría otros:

1000 = m·80      m = 1000/80 = 12,5 g

Ahora tenemos que se han fundido 12,5 + 67,5 = 80 g hielo que han pasado a agua a 0ºC

Quedan 20 g de hielo a 0ºC   +   400 de agua a 0ºC + 80 g de agua a 0ºC de fusión de hielo + 10 g de vapor licuados a 0ºC  =>  

Quedan 20 g de hielo a 0ºC   +   490 de agua a 0ºC


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Mensaje 25 Dic 12, 21:14  29430 # 6
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mil gracias Galilei! un saludo.
          
       


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