Calor necesario para fundir y calentar un compuesto

, por F_y_Q

Calcula el calor que debemos transferir a una sistema formado por 150 g de un compuesto C(s), a 120 ^o C, para transformarlo en C(l), a 460 ^o C, sabiendo que el punto de fusión del compuesto C es 282 ^o C.

Datos: c_e [C(s)] = 13.9\ \frac{cal}{g\cdot ^o C} ; c_e [C(l)] = 22.5\ \frac{cal}{g\cdot ^o C} ; l_f = 1\ 423\ \frac{cal}{g}


SOLUCIÓN:

Para hacer el calentamiento y el cambio de estado del compuesto debes dividir el proceso en tres pasos:

1. Calentamiento del C(s) desde los 120^o C hasta los 282^o C, que es a la temperatura en la que se produce el cambio de estado.
2. El cambio de estado desde C(s) a C(l).
3. El calentamiento del C(l) desde los 282^o C hasta los 460^o C.

El calor total será la suma de los calores necesarios para llevar a cabo cada etapa.

Q_1 = m\cdot c_e[C(s)]\cdot (T_f - T_i)

Q_1 = 150\ \cancel{g}\cdot 13.9\frac{cal}{\cancel{g}\cdot \cancel{^oC}}\cdot (282 - 120)\ \cancel{^oC} = \color[RGB]{2,112,20}{3.38\cdot 10^5\ cal}


Q_2 = m\cdot l_f = 150\ \cancel{g}\cdot 1\ 423\frac{cal}{\cancel{g}} = \color[RGB]{2,112,20}{2.13\cdot 10^5\ cal}


Q_3 = m\cdot c_e[C(l)]\cdot (T_f - T_i)

Q_3 = 150\ \cancel{g}\cdot 22.5\frac{cal}{\cancel{g}\cdot \cancel{^oC}}\cdot (460 - 282)\ \cancel{^oC} = \color[RGB]{2,112,20}{6\cdot 10^5\ cal}


\fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{Q_T = 1.15\cdot 10^6\ cal\ \equiv\ 1\ 150\ kcal}}}