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• rigoberto

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Ejercicios Resueltos de Cambio de Fase y Calor Latente.

#7.39 ¿Cu´ anto calor se requiere para evaporar 0.50kg de agua que inicialmente esta a 100o C? OBS: Se necesitara el LV de vaporizaci´ on del agua, se obtiene de la tabla compartida en el documento de la teor´ıa, al igual que en el libro, capitulo 7, tabla 7.2. Datos: m= 0.50kg To = 100o C LV agua = 22.6 × 105 J/kg Solucion: Q = mLV agua Q = (0.50kg)(22.6 × 105 J/kg) Q = 1.13 × 106 . #7.46 ¿Cu´ anto hielo (a 0o C) debe agregarse a 1.0kg de agua a 100o C para tener u ´nicamente l´ıquido a 20o C? Datos: Tohielo = 0o C magua = 1.0kg Toagua = 100o C Tfagua = 20o C Lfhielo = 334kJ/kg Cagua = 4.18kJ/kg K Soluci´ on: La cantidad de calor(Q1 ) entregada por el agua, se usa para fundir la masa de hielo y luego elevara su temperatura a 20o C, este calor que recibe el hielo sera Q2 . Para Q1 : Q1 = magua Cagua (Tf − To )agua   Q1 = (1.0kg) 4.18 kgkJK (20o C − 100o C) Q1 = −334.4kJ OBS: no es necesario hacer el cambio de Celsius a Kelvin, dado que es una diferencia de temperatura. Para Q2 : Q2 = mhielo Lfhielo + mhielo Cagua (Tf − To )agua ´ Q1 = −Q2 , entonces: NOTESE: 334.4kJ = mhielo [Lfhielo + Cagua (Tf − To )agua ] despejamos para mhielo : mhielo = mhielo =

[Lfhielo

334.4kJ + Cagua (Tf − To )agua ]

334.4kJ 334kJ/kg + (4.18kJ/kg K) (20o C − 0o C) mhielo = 0.8kg.