Cienca

17-19. Un bloque de cobre de 1,3 kg se calienta a 200 0 C y, a continuación, se coloca en un contenedor isotérmico parcialmente llenado de 2 kg de agua a 20 0 C. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio?





*17 – 20. Cincuenta gramos de disparo de latón son calentados a 200 0 C y, a continuación, se coloca en una taza de aluminio de 50-g que contiene 160 g de agua. La Copa y el agua soninicialmente 20 0 C. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio?

Calor perdido por disparo:(50 g) (0.094 cal/g C 0) (200 0 C – t e) = 940 cal – (cal 4.70/C 0) t e

Calor adquirida por AL:(50 g) (0,22 cal/g C 0) (t e – 20 0 C) = (cal 11/C 0) t e – 220 cal

Calor adquirida por el agua:(160 g) (1 cal/g C 0) (t e – 20 0 C) = (cal 160/C 0) t e – cal 3200

Calor perdido por disparo = calor adquirida poraluminio + calor adquirida por el agua

cal 940 – (cal 4.70/C 0) t e = [(11 cal/C 0) t e – 220 cal] + [(cal 160/C 0) t e – cal 3200]

Simplificar y resolver para t e: t e = C 24.8 0



Calor de fusión y el calor de vaporización

17-21. Una fundición tiene un horno eléctrico que puede fundir completamente 540 kilos de cobre. ¿Si el cobre era inicialmente en 20 0 C, qué calor total esnecesaria para fundir el cobre?

En primer lugar nos elevar la temperatura a punto de ebullición y, a continuación, nos debemos se derriten a esa temperatura:

Q 1 = mcD t =(540 kg) (390 J/kg C 0) (1080 0 C – 20 0 C) = 2,23 x 10 8 J

Q 2 = mL f =(540 kg) (134.000 J/kg); Q 2 = 7.24 x 10 7 J

Q T = Q 1 + Q 2 =22.3 x 10 7 J + 7.24 x 10 7 J; Q T = 2,96 x 10 8 J



¿17-22. Cuánto calor esnecesaria para fundir completamente 20 g de astilla en su temperatura de fusión?

Q 2 = mL f =(0.020 kg) (960.8 J/kg); Q 2 = 19.2 j







17-23. ¿Qué cantidad de calor es necesario para convertir 2 kg de hielo a-25 0 C a vapor en 100 0 C?

Total de Q = Q 1 para llegar a 0 0 C + Q 2 a derretirse + Q 3 para llegar a 100 0 C + Q 4 para vaporizar

Q 1 = mcD t =(2 kg) (2300 J/kg C 0) (0 de25 C); Q 1 = 1.150 x 10 5 J

Q 2 = mL f =(2 kg) (334,00 J/kg); Q 2 = 6.680 x 10 5 J

Q 3 = mcD t =(2 kg) (4186 J/kg C 0) (0 de 100 C); Q3 = 8.372 x 10 5 J

Q 4 = mL v =(2 kg) (2,256,000 J/kg); Q ­ 4 = 45,12 x 10 5 J

Q T = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 =1,465,000 cal;6.13 Q T = x 10 6 J







17-24. Si 7.57 x 10 6 J de calor son absorbidas en el proceso de fusión completamente un trozo de1,60-kg de un metal desconocido, ¿qué es el calor latente de fusión y lo que es el metal?



* 17-25. ¿Cantidad de gramos de vapor a 100 0 C debe ser mezclada con 200-g de agua a 20 0 C a fin de que la temperatura de equilibrio que 50 0 C?

m s l v + m sc w (100 0 C – 50 0 C) = m w c w (50 0 C – 20 0 C)

(540 cal/g)m s +(50 C 0)(1 cal/g C 0)m s =(200 g)(1 cal/g C 0)(30 C 0)

(590 cal/g)ms = 6000 cal; m s = 10.2 g







17-26. ¿Qué calor total se libera cuando cambia el 0.500 lb de vapor a 212 0 F hielo en 10 0 F?

Pérdida de calor total = (0,5 lb)(970 Btu/lb) + (0,5 lb) (1 Btu/lb F 0) (212 0 F – 32 0 F)

+ (0,5 lb) (144 Btu/lb) + (0,5 lb) (0,5 Btu/lb F 0) (F 10 0)

Calor perdido =485 Btu + 90 Btu + 72 Btu + 2.5 Btu; Calor perdido = 650 Btu

17-27. Cien gramos dehielo a 0 0 C se mezcla con 600 g de agua a 25 0 C. ¿Cuál será la temperatura de equilibrio para la mezcla?





17-28. Un cierto grado de gasolina tiene una calor de combustión de 4.6 x 10 7 J/kg. ¿Asumiendo el 100% de eficiencia, cuánta gasolina debe grabarse a derretirse completamente 2-kilos de cobre en su temperatura de fusión?




Problemas de desafío

17-29. Si 1600 J de calorse aplica a una pelota de latón, su temperatura se eleva de 20 a 70 0 C. ¿Qué es la masa de la pelota?



17-30. ¿Cuánto calor does absorber un congelador eléctrico en la disminución de la temperatura de 2 kg de agua de 80 0 C a 20 0 C?




17-31. Un elemento de calefacción suministra una potencia de salida de 12 kW. ¿Cuánto tiempo se necesita para fundir completamente un bloque de...