Ejercicio 1: Cambio de fase

Ejercicio 1 ¿Cuánto calor necesita el agua para llegar de -10°C a 150°C? El calor específico del 𝐾𝑐𝑎𝑙 agua es de 1 𝐾𝑔°𝐶

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Ejercicio 1 ¿Cuánto calor necesita el agua para llegar de -10°C a 150°C? El calor específico del 𝐾𝑐𝑎𝑙

agua es de 1 𝐾𝑔°𝐶 tomar en cuenta que el tubo de agua tiene dimensiones por lado. Datos: 𝐾𝑐𝑎𝑙

Calor especifico de hielo 0.5 𝐾𝑔°𝐶 V=𝐿3 V=2𝑙𝑏/𝑐𝑚3 𝛿 = 𝑚⁄𝑣 1

𝑔 𝑚 = 𝑐𝑚3 216𝑐𝑚3

M=216g0.216kg Q=mCpΔ𝑇 𝐾𝑐𝑎𝑙

Q= 0.216kg*0.5 𝐾𝑔°𝐶*(10°C) Q=4.51kJ Cambio de fase Q2 = m. Lfusion Q2 = 0.216Kg. 334,000JKg Q2 = 72.14 KJ

Calor sensible 0-100

Qs3 = m. CH2O ΔT Qs3 = 0.216Kg. 2260Kcal Kg°C . (100° − 0)°C) = 21.6Kcal = 90.28KJ Latente 𝑄4𝑒𝑏𝑢𝑙𝑙𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛 = 𝑚. 𝐿𝑒𝑏𝑢 𝑄4𝑒𝑏𝑢𝑙𝑙𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛 = 0.216𝐾𝑔. 2260𝐾𝐽 𝐾𝑔 = 488.16𝐾𝐽

Q sensible Qs = m. Cvapor de agua ΔT

Q2 = 0.216Kg. 0,48Kcal Kg.°C . (150 − 100)°C Qs = 518Kcal = 21.66KJ QT = ΣQi QT = +Q1 + (+Q2 ) + (+Q3 ) + (+Q4 ) + (+Q5 ) QT = 676.79KJ

Ejercicio 2 En un diagrama de T y P realice el esquema de la condensación del agua de 120 a 45 °C 120 a 45 °C  se enfría 1.- 120-100 2.- cambio de fase -100 3.- 100-45

T 120

3

100

45

2

1

P

Calcular la temperatura a la cual llega un pedazo de hierro que inicialmente se encuentra a 350°C y se somete a un agua a 25°C. Las dimensiones del pedazo de hierro son 3 de ancho y 0.5 de espesor las dimensiones donde está el agua diámetro es de 3 pulgadas y el nivel del agua 2 pulgadas. Tinicial= 350°C + 273.16= 623.16°C T iagua=25°C+273.16=298.16°C Cphierro= 0.443𝐾𝐽 𝐾𝑔°𝐾 Cpagua=4.169𝐾𝐽 𝐾𝑔°𝐾

|-------3---------|

2

0.5 3 2 3

Volumen de un cubo= a*h*l =3𝑐𝑚3 1𝑚3

Vfe= 3𝑐𝑚3 (100𝑐𝑚)3 =3∗ 10−6 𝑚3 V𝐻2 𝑂=𝜋𝑟 2 ℎ=2.31 × 10−4 𝑚3 𝑚 = 𝑚𝑓𝑒 = 0.0236𝐾𝑔 𝑣 𝑚 𝛿 = = 𝑚𝐻2 𝑂 = 0.231𝐾𝑔 𝑣 𝛿=

Qabs=Qced 𝑚𝑓𝑒 𝐶𝑝𝑓𝑒 Δ𝑇𝑓𝑒 = 𝑚𝐻2𝑂 𝐶𝑝𝐻2𝑂 Δ𝑇𝐻2𝑂 0.0236𝑘𝑔 ∗ 0.443

𝐾𝐽 𝐾𝐽 (𝑇𝑓 − 623.16)°𝐾 = 0.231𝑘𝑔 ∗ 4.16 (𝑇𝑓 − 298.16°𝐾) 𝐾𝑔𝐾 𝐾𝑔°𝐾 𝑇𝑓 =

280.615 0.95

𝑻𝒇 = 𝟐𝟗𝟓. 𝟑𝟖°𝑲