Variación de entropía del agua en la que se sumerge un trozo de aluminio (7682)

, por F_y_Q

|

Un trozo de aluminio de 150 000 mg a una temperatura de 125^oC se coloca en 2.8 L de agua a 20 ^oC. Calcula el aumento de entropía del sistema cuando se alcanza el equilibrio.

Datos: c_e(\ce{Al}) = 0.217\ \textstyle{cal\over g\cdot ^oC} ; c_e(\ce{H2O}) = 1\ \textstyle{cal\over g\cdot ^oC}

P.-S.

Lo primero que necesitas es conocer la temperatura de equilibrio del sistema. Para ello debes considerar que el calor que cede el aluminio es el mismo que absorbe el agua:

-Q_{\ce{Al}} = Q_{\ce{H2O}}\ \to\ - m_{\ce{Al}}\cdot c_e(\ce{Al})\cdot (T_{\ce{eq}} - T_{\ce{Al}}) = m_{\ce{H2O}}\cdot c_e(\ce{H2O})\cdot (T_{\ce{eq}} - T_{\ce{H2O}})

Si despejas el valor de la temperatura en el equilibrio:

\color[RGB]{2,112,20}{\bm{T_{\ce{eq}} = \frac{m_{\ce{Al}}\cdot c_e(\ce{Al})\cdot T_{\ce{Al}} + m_{\ce{H2O}}\cdot c_e(\ce{H2O})\cdot T_{\ce{H2O}}}{m_{\ce{Al}}\cdot c_e(\ce{Al}) + m_{\ce{H2O}}\cdot c_e(\ce{H2O})}}}

Sustituyes los datos y puedes calcularla:

T_{\ce{eq}} = \frac{150\ \cancel{g}\cdot 0.217\ \frac{\cancel{cal}}{\cancel{g}\cdot \cancel{^oC}}\cdot 125\ \cancel{^oC} + 2\ 800\ \cancel{g}\cdot 1\ \frac{\cancel{cal}}{\cancel{g}\cdot \cancel{^oC}}\cdot 20\ \cancel{^oC}}{150\ \cancel{g}\cdot 0.217\ \frac{\cancel{cal}}{\cancel{g}\cdot ^oC} + 2\ 800\ \cancel{g}\cdot 1\ \frac{\cancel{cal}}{\cancel{g}\cdot ^oC}}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 21.2^oC}

El calor que absorbe el agua, expresado en julios, es:

\Delta Q = 2\ 800\ \cancel{g}\cdot 1\ \frac{\cancel{cal}}{\cancel{g}\cdot \cancel{^oC}}\cdot 1.2\ \cancel{^oC}\cdot \frac{4.18\ J}{1\ \cancel{cal}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 14\ 045\ J}

Para calcular la variación de entropía aplicas la expresión:

\color[RGB]{2,112,20}{\bm{\Delta S = \frac{\Delta Q}{T}}}

Recuerda que debes expresar la temperatura de equilibrio en escala absoluta:

\Delta S = \frac{14\ 045\ J}{294.2\ K} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{47.7\ \frac{J}{K}}}}

lvonlineLvonline SlottogelhokTogelhokScatter HitamSlotDaftar LvonlineMahjong Wins 2Scatter HitamSlot QrisLvoslotWild Bounty ShowdownTOGELHOKToto MacauMahjong SlotCapcut88Slot DanaSlot ZeusSlot BonusNoLimit CityTogel OnlineSlot777Scatter Hitam MahjongSlot ThailandSlot Luar NegeriSitus Slot ThailandSlot VietnamSlot KambojaSBOBET LoginSlot77Slot Thailand GacorScatter Hitam Mahjong WaysCMD Sports
Bebas Bermain Game Mahjong Ways, Capcut88 Memberikan JackpotMahjong Ways Scatter Hitam Menjadi TrendingBom Meledak Di Sweet Bonanza x1000Mahjong Scatter Hitam Pola AmpuhKemenangan Mahjong Ways, Siapkan Rekeningmu Pasti PecahAnime Popeye Masuk Domain Mahjong Ways 2 Publik Di 2025Petir Rasengan Zeus Pecah Modal RecehPrediksi Tren Pola Scatter Hitam 2025Tips Investasi Bagi Pemula Siap-Siap Cuan Saldo Berserak Memuncak Scatter Hitam Di 2025Viral Guru Di Olympus Jalan Kaki Olympus - Olympus 1000 Usai Memberikan Maxwin