1. Veinte gramos de vapor a 120°C y 300g de agua líquida a 25°C se introducen a
un frasco aislado. La presión permanece a 1atm todo el tiempo. Si Cp H2O(l) es igual
a 4.18J/K gr y CpH2O(g) es de 1.86 J/K gr y ΔH es de 2257 J/g.
a) La temperatura final del sistema y que fase o fases están presentes.
b) Calcule ΔS para la transformación
a)
Agualiquida
mH2O(l)=300 g rT =25 ° C =298.15 K CpH2O(l)=4.18 J
K gr
Vapor
mH2O(g)=20 g r T =120 ° C =393.15 K CpH2O(g)=1.86 J
K gr
∆ H1+∆ H 2+∆ H3+∆ H 4=0
Vapor →100 ° C
∆ H1=mH2O
(
g
)
∙ Cp H2O
(
g
)
∙
(
373.15−393.15
)
=
(
20 gr
)
(
1.86 J
K gr
)
(
−20 K
)
=−744 J
Condensacion del vapor
∆ H2=−
(
mH2O
(
g
)
∙ ∆ H v
)
=−
(
20 gr
)
(
2257 J
g r
)
=−45140 J
Vapor /liqu i do → Temperatura final
∆ H3=mH2O(g)∙ Cp H2O
(
l
)
∙
(
Tf−373.15
)
=
(
20 gr
)
(
4.18 J
K gr
)
(
Tf−373.15
)
=83.6 J
K
(
Tf−373.15
)
Agua→ Temperatura final
mH2O(l)∙ CpH2O
(
l
)
∙
(
Tf−298.15
)
=
(
300 g r
)
(
4.18 J
K gr
)
(
Tf−298.15
)
=1254 J
K
(
Tf−298.15
)
0=∆ H1+∆ H2+∆ H3+∆ H 4
0=−744 J−45140 J+83.6 J
K
(
Tf−373.15
)
+1254 J
K
(
Tf−298.15
)
0=−744 J−45140 J+83.6 J
KTf−31195.34 J+1254 J
KTf−373880.1 J
744 J+45140 J+31195.34 J+373880.1 J=83.6 J
KTfTf+1254 J
KTf
450 959.44 J=Tf
(
1337.6 J
K
)
