Holas! tengo una duda con este ejercicio, lo tengo resuelto por el profe pero no termino de entender los pasos para razonarlo.

De la guia de Calorimetira:
13)a) En un recipiente termicamente aislado, q inicialmente contiene 2 Kg de agua a 25ºC. se introduce un trozo de hielo de 0.350 Kg de masa y que esta a 0ºC. Determinar la temperatura y las condiciones finales del sistema.
b)Repetir los calculos para 1 Kg de agua inicial.

rta: a) t = 9.36ºC todo agua
b) mezcla de agua (1.315) con hielo( 0.038 kg) todo agua a 0ºC

si alguien pudiera explicar paso a paso la resolucion le agradeceria!
el profesor dijo que este tipo de ejercicio se resuelve por tanteo ( que quizo decir??)

Hola, cuando te dijo que se resuelve por tanteo es que no hay una formula en la que lo saques de una o mirando te des cuenta lo que va a pasar y que tenes que ir probando.
A) Para esta parte del ejercicio vos tenes 2kg de agua y 0,350kg de hielo que esta a cero grados.
Yo voy a suponer que se derrite todo el hielo, entonces tengo un pasaje de solido a liquido aplico la formula Q=l.m=80Kcal/kg.0,350kg=28Kcal. O sea que para que se derrita todo el hielo se necesitan 28Kcal. Ahora evaluo otra propuesta que es que se enfriara todo el agua (pensa que tambien puedo decir que parte del agua se congela pero primero antes de un cambio de estado el agua se tendria que enfriar) tengo mi formula Q=1Kcal/KgºC.2Kg(0ºC-25ºC)=-50Kcal. Para que ocurra esto utilizaria 50 Kcal (olvidate del signo que eso en este no lo usas eso es porque uno cede y el otro recibe). Entonces fijate que necesitas menos Kcal para que se derrita todo el hielo, como sucede esto el hielo se derrite todo y se hace agua, pero falta algo saber a que temperatura queda toda el agua.
Para sacar esto consideras como esta en un calorimetro que (sumatoria)Q=0 y tenes Q(agua inicial)+Q(agua hielo)+Q(pasaje de estado)=0 te queda 2Kg.1Kcal/KgºC.(Tf-25ºC)+0,350Kg.1Kcal/KgºC(Tf-0ºC)+80Kcal/Kg0.350Kg=0 Despejando obtenes que la Tf=9,36ºC.
B) Para esta parte tambien tenes que utilizar tanteo. Supongo que se enfria toda el agua entonces Q=1Kg.1Kcal/KgºC.(0ºC-25ºC)=-25Kcal. Ya tenias de la parte A la suposicion de cuanto calor se necesita para derretir todo el hielo era Q=28Kcal, como es menor el agua se enfria a 0 y se derrite una parte del hielo ya que tenes 25Kcal. Con la formula Q=l.m veo cuanto hielo se derrite 25Kcal=80Kcal/Kg.m(hieloquesederrite) despejando obtenes hieloderretido=0,3125Kg. Ahora veo la composicion final si al hielo total le resto el hielo que se hizo agua me queda 0,350Kg-0,3125Kg=0,0375Kg y la otra parte se hizo agua entonces 1Kg+0,3125Kg=13125Kg todo a 0ºC ya que se enfrio.
Espero que se entienda, saludos!.

impecable maestro!!
me quedo clarisimo, gracias por tomarte la molestia

Che, todo el cuelgue.. Pero alguien tiene la guía de calorimetría?
(Número BF1CP11)
No me la compré y estoy al horno porque tengo que hacer muchos ejercicios u.u

Una consulta: si el hielo en vez de estar a 0ºC está a -30ºc, cambiaria en algo el ejercicio?

(25-08-2010 18:16)panza escribió:  Hola, cuando te dijo que se resuelve por tanteo es que no hay una formula en la que lo saques de una o mirando te des cuenta lo que va a pasar y que tenes que ir probando.
A) Para esta parte del ejercicio vos tenes 2kg de agua y 0,350kg de hielo que esta a cero grados.
Yo voy a suponer que se derrite todo el hielo, entonces tengo un pasaje de solido a liquido aplico la formula Q=l.m=80Kcal/kg.0,350kg=28Kcal. O sea que para que se derrita todo el hielo se necesitan 28Kcal. Ahora evaluo otra propuesta que es que se enfriara todo el agua (pensa que tambien puedo decir que parte del agua se congela pero primero antes de un cambio de estado el agua se tendria que enfriar) tengo mi formula Q=1Kcal/KgºC.2Kg(0ºC-25ºC)=-50Kcal. Para que ocurra esto utilizaria 50 Kcal (olvidate del signo que eso en este no lo usas eso es porque uno cede y el otro recibe). Entonces fijate que necesitas menos Kcal para que se derrita todo el hielo, como sucede esto el hielo se derrite todo y se hace agua, pero falta algo saber a que temperatura queda toda el agua.
Para sacar esto consideras como esta en un calorimetro que (sumatoria)Q=0 y tenes Q(agua inicial)+Q(agua hielo)+Q(pasaje de estado)=0 te queda 2Kg.1Kcal/KgºC.(Tf-25ºC)+0,350Kg.1Kcal/KgºC(Tf-0ºC)+80Kcal/Kg0.350Kg=0 Despejando obtenes que la Tf=9,36ºC.
B) Para esta parte tambien tenes que utilizar tanteo. Supongo que se enfria toda el agua entonces Q=1Kg.1Kcal/KgºC.(0ºC-25ºC)=-25Kcal. Ya tenias de la parte A la suposicion de cuanto calor se necesita para derretir todo el hielo era Q=28Kcal, como es menor el agua se enfria a 0 y se derrite una parte del hielo ya que tenes 25Kcal. Con la formula Q=l.m veo cuanto hielo se derrite 25Kcal=80Kcal/Kg.m(hieloquesederrite) despejando obtenes hieloderretido=0,3125Kg. Ahora veo la composicion final si al hielo total le resto el hielo que se hizo agua me queda 0,350Kg-0,3125Kg=0,0375Kg y la otra parte se hizo agua entonces 1Kg+0,3125Kg=13125Kg todo a 0ºC ya que se enfrio.
Espero que se entienda, saludos!.

Pregunta: saben como resolver el ejercicio 12 de la guia?
Lo escribo:
En el interior de un calorimetro se tiene una mezcla de 100g de hielo y 300g de agua a la temperatura de 0ºC. ¿Que cantidad de agua inicialmente a 30ºC debe añadirse a la mezcla para fundir completamente el hielo? El resultado final consiste en agua liquida a 0ºc

Con respecto al problema que antes se explico, nº 13 para ser mas exactos...porque el C(hielo) lo tomas como 1 cal/gr.ºc y no como 0.55 cal/gr.ºc?? Gracias

(03-04-2011 22:07)pabletelpe escribió:  Con respecto al problema que antes se explico, nº 13 para ser mas exactos...porque el C(hielo) lo tomas como 1 cal/gr.ºc y no como 0.55 cal/gr.ºc?? Gracias

Up! Tengo la misma duda. ¿Por qué usan el \[C_e\] del agua y no del hielo?

Porque es el calor sensible.
Calor latente (cuando esta en trasnformación) + una vez derretido (calor sensible) el Cespecifico pasa a ser el del agua..
Creo que es así.

(30-03-2012 16:55)Feer escribió:  Porque es el calor sensible.
Calor latente (cuando esta en trasnformación) + una vez derretido (calor sensible) el Cespecifico pasa a ser el del agua..
Creo que es así.

En un momento lo pensé pero el enunciado dice:
"...un trozo de hielo de 0.350 Kg. de masa y que está a 0ºC."

Entiendo que al estar a una temperatura de 0ºC esté en transformación... pero el enunciado dice hielo.

---

Ah, claro hielo que está por transformarse en agua. Que pedazo de forro que soy!
Listo gracias Feer!

Off-topic:

Ya que estás por acá... que modelo del micro 8051 pensás usar? Pregunto así tenemos todo el mismo.

Off-topic:

No tengo idea, en la semana me fijo ahora estoy con otras cosas JAJAJA

---

Me alegro que hayas encontrado el problema^^

(30-03-2012 17:34)Feer escribió:  

Off-topic:

No tengo idea, en la semana me fijo ahora estoy con otras cosas JAJAJA

Buena! Sabía que andabas en algo (?) Usá protección Jajaja

Cita:Me alegro que hayas encontrado el problema^^

Ahora tengo que averigüar el color de los unicornios Jajaja
Ah, vi lo que te contestaron de AMII... un capo el loco, jamás se me hubiera ocurrido.

(30-03-2012 16:10)matyary escribió:  

(03-04-2011 22:07)pabletelpe escribió:  Con respecto al problema que antes se explico, nº 13 para ser mas exactos...porque el C(hielo) lo tomas como 1 cal/gr.ºc y no como 0.55 cal/gr.ºc?? Gracias

Up! Tengo la misma duda. ¿Por qué usan el \[C_e\] del agua y no del hielo?

Bueno, yo la estoy cursando, pero te digo como lo entiendo yo.

Con el agua hay 2 puntos de temperatura claves: 0ºC y 100ºC.

Hielo<=0ºC<=Agua<=100ºC<=Vapor

Si tengo hielo a menos de 0ºC (por ejemplo a -20ºC), le subo la temperatura, utilizo el calor especifico del hielo para calcular la cantidad de calor para que suba la temperatura.
Si tengo hielo a 0ºC, le subo la temperatura, se produce el cambio de estado del solido al liquido (fusion), utilizo el calor latente de fusion para calcular cuanto hielo se derrite convirtiendose en agua.
Si tengo agua a 0ºC (puedo tener agua a 0ºC sin que este congelada), le subo la temperatura, utilizo el calor especifico del agua para calcular la cantidad de calor para que suba la temperatura.
Si tengo agua a 100ºC (puedo tener agua a 100ºC sin que sea vapor aun), le subo la temperatura, utilizo el calor latente de vaporizacion para calcular la cantidad de agua que se va a evaporar.
Si tengo vapor a 100ºC o mas, le subo la temperatura, utilizo el calor especifico del vapor para calcular la cantidad de calor para que suba la temperatura.

En el ejercicio 13a tenes hielo a 0ºC y lo tiras al agua. Primero calculas la cantidad de calor que se utiliza para derretir el hielo utilizando el calor latente de fusion. Luego, una vez derretdo el hielo, tenes solo agua y el calor restante la calienta, ahi utilizas el calor especifico del agua.
En el ejercicio 13b tambien tenes hielo 0ºC pero menos agua. El calor del agua solo alcanza para derretir una parte del hielo (lo calculas con el calor latente de fusion) y finalmente tenes menos hielo y mas agua, pero todo a 0ºC.

Espero haber aclarado algo.

Salu

Muchas gracias! Quedó clarísimo.
En su momento estaba perdidísimo, después razoné y se me ocurrió lo mismo que a vos.
Gracias de nuevo, saludos!

Una pregunta en la parte B que es lo que habria que hallar, no entendi muy bien eso.