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.
Para un gas ideal monoatómico, se realiza el ciclo ABCDA que se ilustra en la figura 13.11. Considerando que nRT = 1000 J en A, calcular Q, W y ΔU en cada proceso del ciclo (suponer 1atm = 10⁵ Pa).
Solución:
En A: se tiene PA VA = nRTA = 1000 J
En B: PB VB = nRTB ⇒ nRTB = (4x105 Pa)(0.01m3) = 4000 J
En C: PC VC = nRTC ⇒ nRTC = (4x105 Pa)(0.04m3) = 16000 J
En D: PD VD = nRTD ⇒ nRTD = (1x105 Pa)(0.04m3) = 4000 J
1º) el proceso AB es a volumen constante:
Q J J DA = 2.5(1000 − 4000) = −7500
WDA =P(VA – VD) = (1x105 Pa)(0.01 – 0.04)m3 = -3000J
ΔUDA = QDA – WDA = -7500 – (-3000) = -4500 J
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