domingo, 12 de mayo de 2013
Hola,
He intentado hacer el ejercicio 4 del seminario de química,
Un trozo de Cu con una masa de 20 g a 100 °C se coloca en un vaso de capacidad
calorífica despreciable pero que contiene 50,7 g de agua a 22 °C. Calcule la
temperatura final del agua. Suponga que no hay pérdida de energía hacia el
entorno.
Nota: CP,m(Cu) = 24,44 J/K.mol; CP,m(agua)= 75,29 J/K.mol; M(Cu) = 63,55 g/mol;
M(agua) = 18,0 g/mol
utilizando la siguiente fórmula: (A= incremento) AH=0=(m1 + meq)·Ce·(Tf-T1)+m2· Ce· (Tf-T2);
pero obtengo 2 incógnitas, ya que no puedo calcular la masa equivalente sin la temperatura, y no se cómo hacerlo de alguna otra manera. Si alguien me puede ayudar con la duda, gracias.
Suscribirse a:
Enviar comentarios (Atom)
Hola Marianella,
ResponderEliminarTal como planteas la "fórmula" me resulta algo confuso, porque en los datos utilizas una nomenclatura para las capacidades caloríficas de los materiales implicados que después no aparecen en la fórmula. También en la fórmula aparece un Ce y un m1 y m2, que no sé muy bien a qué se refiere.
Bien, en la cuestión que nos ocupa; el enunciado te dice que el calorímetro (vaso) tiene capacidad calorífica despreciable, o sea cero. Esto quiere decir que el calorímetro NO SE CALIENTA NI SE ENFRÍA. Puesto que tampoco hay pérdidas de calor, esto quiere decir que todo el calor que haya perdido el Cu, ya que al estar más caliente que el agua, cederá calor, lo habrá absorbido el agua y que el flujo de calor desde el foco caliente (Cu) hacia el foco frío (agua) cesará cuando ambos esten a la misma temperatura. Temperatura que llamaremos Tf.
Hagamos balance de calor:
El correspondente al Cu:
24,44 x (20/63,55) x (Tf-100)
El correspondiente al agua:
75,29 x (50,7/18,0) x (Tf-22)
La suma de ambas expresiones debe ser cero. De ahí despejarás el valor de Tf, que te debe quedar un valor entre 100 y 22.
La expresión que tu das AH=0=(m1 + meq)·Ce·(Tf-T1)+m2· Ce· (Tf-T2); sólo la puedes aplicar si el material que se enfría y el que se calienta es el mismo; por eso utilizas sólo un Ce y además tu calorímetro absorbe calor. De hecho con el meq estás indicando que ya has calculado a qué masa de sustancia que se calienta o se enfría, equivale tu calorímetro.
A meq se le llama masa equivalente calórica del calorímetro. Se tiene que determinar experimentalmente y habitualmente se expresa como la masa de agua que absorbería la misma cantidad de calor que el calorímetro. De ahí el nombre de masa equivalente ¿claro?