Se enfría un bloque de 40 gr de hielo hasta -50º C. Luego se agrega a 500 gr de agua en un calorímetro de 75 gr de cobre a una temperatura de 25º C. Calcular la temperatura final de la mezcla. Si no se funde todo el hielo, calcular cuanto hielo queda.
Ejemplo 13.11. Un cilindro contiene 3 moles de helio a temperatura ambiente
(suponer a 27º C). Calcular: a) el calor que se debe transferir al gas para aumentar
su temperatura hasta 500 K si se calienta a volumen constante, b) el
calor que se debe transferir al gas a presión constante para aumentar su temperatura
hasta 500 K, c) el trabajo realizado por el gas.
Solución:
a) en un proceso realizado a volumen constante, el trabajo es cero.
De la ecuación 13.10 se obtiene:
c) De la primera ley de la termodinámica:
volumen constante: ΔU = Q1 – W = Q1
presión constante: ΔU = Q2 – W
Esta variación de energía interna es la misma en ambos procesos, igualando se
tiene:
Q1 = Q2 – W y W = Q2 – Q1 = 12500J – 7500 J =5000 J.
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