El calor negativo ganado por el café es: El calor positivo ganado por la taza es: café

Transcripción

1 Una geólga en el ap bebe su afé de una taza de aluini. La taza tiene una asa de.12 kg e iniialente está a 2 C uand se vierte en ella.3 kg de afé que iniialente estaba a 7 C. En qué teperatura final alanzan la taza y el afé equilibri téri? (supnga que el alr espeífi del afé es el is del y que n hay interabi de alr n el entrn). El alr negativ ganad pr el afé es: afé afé afé (.3(419 / kgk)( T 7 C ) El alr psitiv ganad pr la taza es: Al Al Al Al (.12(91 / kgk)( T 2 C ) (.3(419/ kgk)( T 7 (.3(419/ kgk) T+ (.12(91/ kgk) T (.3(419/ kgk)(7) + (.12(91/ kgk)(2) T afé + Al C (.12(91/ kgk)( T 2

2 CAMBIOS DE FASE Usas el térin fase para desribir un estad espeífi de la ateria, : sólid, líquid gas. Una transiión de fase a tra es un abi de fase. Para una presión dada, ls abis de fase se dan a una teperatura definida, generalente apañada pr absrión eisión del alr y un abi de vluen y densidad. Fusión del hiel Si agregas alr a hiel a C y presión atsféria nral, la teperatura del hiel NO auenta. En vez de ell, parte de él se funde para frar líquida. El efet de agregar alr a este sistea n es elevar su teperatura sin abiar su fase de sólida a líquida. Para nvertir 1 kg de hiel a C y presión atsféria nral, neesitas de alr. El alr requerid pr unidad de asa se llaa alr de fusión ( alr latente de fusión), dentad n L f.

3 Para fundir una asa de aterial n alr de fusión L f se requiere una antidad de alr dada pr: L f Este pres es reversible. Para ngelar líquida neesitas que quitar alr; la agnitud es la isa, per ahra es negativ. En general: ±L Transferenia de alr en un abi de fase Para un aterial dad, a una presión dada, la teperatura de ngelaión es la isa que la de fusión. En esta teperatura únia, las fases líquida y sólida pueden existir en una ndiión llaada equilibri de fases. Una sa análga suede n la ebulliión evapraión, una transiión de fase entre líquid y gas. El alr rrespndiente (pr unidad de asa) se llaa alr de vaprizaión L v. Para el a presión atsféria nral L v /kg

4 Pregunta de ina : pr qué la pasta en la Ciudad de Méxi n uee bien al dente? La teperatura de ebulliión depende de la presión atsféria, el hierve a enr teperatura en un lugar de ayr altura, dnde la presión atsféria es enr.

5 T ( de e en adelante: Fase gasesa a b d e Punt de ebulliión De d a e: en ebulliión a 1 C De a d: Fase líquida Punt de fusión De a a b: Fase sólida De b a : Se funde hiel a C tiep A vees, una sustania puede abiar diretaente de la fase sólida a la gasesa: este pres se llaa subliaión (hiel se CO 2 ).

6 Las reaines quíias, la bustión, sn análgas a ls abis de fase en uant a que iplian antidades definidas de alr. La bustión ttal de un gra de gaslina prdue uns 46 (11 al), así que el alr de bustión de gaslina es L 46 /g /kg Ls valres energétis de ls alients de definen en fra siilar. La unidad de energía de alients, aunque llaada alría, es una kilalría (1 al 4196 ).

7 Una estudiante de físia desea enfriar.25 kg de Diet Oni-Cla (asi pura), que está a 25 C, agregándle hiel que está a -2 C. Cuánt hiel debe agregar para que la teperatura final sea C n td el hiel derretid, si puede despreiarse la apaidad alrífia del reipiente? La Oni-Cla pierde alr, la antidad de alr la es negativa: la lala (.25(419/ kgk)( C El alr espeífi del hiel es /kg K. Sea la asa de hiel hiel. El alr para alentarl de -2 C a O C es: 1 hiel hiel hiel (4.2 1 hiel 4 / hiel ( / kgk)( C ( 2 ) El alr adiinal neesari para fundir esta asa de hiel es: 5 2 hiel Lf hiel( /

8 La sua de las tres antidades debe ser er: 26+ la hiel hiel hiel (42/ + hiel (42/ kg+ 334/ kg 69g 376/ kg (334 / k)

9 17.45 Un trz de 5 g de un etal desnid, que ha estad en hirviente durante varis inuts, se deja aer rápidaente en un vas de espua de pliestiren aislante que ntiene 1 kg de a teperatura abiente (2. Después de esperar y agitar suaveente durante 5 inuts, se bserva que la teperatura del ha alanzad un valr nstante de 22 C. a) Supniend que el vas absrbe una antidad despreiable de alr y que n se pierde alr al entrn, qué alr espeífi tiene el etal? b) ué es ás útil para alaenar alr, este etal un pes igual de? a) + etal + etal etal etal (1(419/ kgk)(2 etal + (.5 (1(419/ kgk)(2 (.5(78 etal 215 ( 78 kgk b) El, prque tiene un alr espeífi ás grande

10 17.48 Una bandeja para haer hiel n asa despreiable ntiene.35 kg de a 18 C. Cuánt alr debe extraerse para enfriar el a C y ngelarla? + L f (.35(419/ kgk)( 18) + (.35( kal 3 / Cuánt alr se requiere para nvertir 2 g de hiel a -1 C en vapr a 1 C? hiel hiel + L f + + L v (21 3 [(21 / kgk)( / kg + (419 / kgk)( / kg] kal

11 17.61 Un lingte de plata de 4 kg se saa de un hrn a 75 C y se la sbre un gran blque de hiel a C. Supniend que td el alr edid pr la plata se usa para fundir el hiel, uánt hiel se funde? plata 234 /kg K L f /kg plata plata plata + L f (4(234 / kgk)( 75 + ( / (4(234/ kgk)(75 3 (334 1 / 2.1kg