adriana kosciolek
Buenos días,
Estoy haciendo este ejercicio, duda: ¿es posible que el resultado de la Q1 sea 4180 J? Y por tanto todos los valores siguientes cambien?
Si fuera correcto... no se por qué da 418J...
Muchas gracias de antemano,
Adriana
Has planteado correctamente la expresión de la energía que se debe suministrar a la masa de hielo para elevar su temperatura asta su punto de fusión, has reemplazado correctamente los datos, pero debes corregir tu cálculo:
Q1 = Mh*Ch*(0 - thi) = 0,2*2090*(0 - [-10]) = 0,2*2090*10 = 4180 J,
a continuación has planteado y calculado correctamente el valor de la energía que se debe suministrar a la masa de hielo para su cambio a estado líquido:
Q2 = M*Lf = 0,2*334400 = 66880 J,
por lo que la expresión de la energía total que se debe suministrar a la masa de hielo para que alcance su punto de fusión en estado líquido, queda expresada:
QFLh = Q1 + Q2 = 4180 + 66880 = 71060 J (1).
Luego, planteas la expresión de la energía que cedería la masa de agua para disminuir su temperatura hasta su punto de fusión, y queda:
Qa = Ma*Ca*(0 - tia) = 0,5*4180*(0 - 40) = 0,5*4180*(-40) = -83600 J (2),
y observa que como el valor absoluto de esta última cantidad es mayor que el valor señalado (1), entonces tienes que la temperatura de equilibrio será mayor que 0 °C y menor que 40 °C, por lo que la mezcla final quedará en estado líquido.
Luego, planteas la expresión de la energía que se debe suministrar a la masa que inicialmente estaba en estado sólido para elevar su temperatura desde su punto de fusión hasta la temperatura final, y queda:
Q3 = Mh*Ca*(tf - 0) = 0,2*4180*tf = 836*tf (3),
a continuación planteas la expresión de la energía total que se debe suministrar a dicha masa para que alcance la temperatura final, reemplazas las expresiones señaladas (1) (3), resuelves, y queda:
Qh = QFLh + Q3 = 71060 + 836*tf (4).
Luego, planteas la expresión de la energía total que debe ceder la masa que inicialmente estaba en estado líquido para disminuir su temperatura hasta su valor final, y queda:
QA = Ma*Ca*(tf - tia) = 0,5*4180*(tf - 40) = 2090*(tf - 40) (5).
Luego, planteas la condición de equilibrio térmico para un sistema cerrado, y queda la ecuación:
Qh + QA = 0,
aquí sustituyes las expresiones señaladas (4) (5), y queda:
71060 + 836*tf + 2090*(tf - 40) = 0,
ahora distribuyes en el tercer término, reduces términos semejantes, y queda:
-12540 + 2926*tf = 0,
y de aquí despejas:
tf = 12540/2926 ≅ 4,286 °C.
Espero haberte ayudado.