Masa de diclorodifluorometano necesaria para congelar agua

, por F_y_Q

Un congelador enfría por evaporación de CCl_2F_2 líquido. ¿Qué masa de este líquido será necesaria evaporar para congelar 525 g de agua líquida a 0^o C? El calor de fusión del hielo es 6.01\ \textstyle{kJ\over mol} y el calor de vaporización del CCl_2F_2 es 17.4\ \textstyle{kJ\over mol}.


SOLUCIÓN:

La clave para plantear el ejercicio está en que el calor necesario para evaporar el freón debe ser el mismo que se libera para congelar el agua, tomándolos en valor absoluto:
Q_a = Q_f\ \to\ n_a\cdot l_f(a) = n_f\cdot l_{vap}(f)
Es necesario reparar en que los datos de los calor latentes vienen dados en \textstyle{kJ\over mol} y eso nos obliga a considerar los moles de sustancia y no sus masas.
Despejamos y obtenemos los moles de freón:
n_f = \frac{n_a\cdot l_f(a)}{l_{vap}(f)} = \frac{525\ \cancel{g}\cdot \frac{1\ \cancel{mol}}{18\ \cancel{g}}\cdot 6.01\frac{\cancel{kJ}}{\cancel{mol}}}{17.4\frac{\cancel{kJ}}{mol}} = 10.1\ mol
Solo nos queda transformar los moles obtenidos en masa:

10.1\ \cancel{mol}\ CCl_2F_2\cdot \frac{121\ g}{1\ \cancel{mol}} = \bf 1\ 222\ g\ CCl_2F_2