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CAPÍTULO 18: CALORIMETRÍA 17318.13 [I] Un calentador eléctrico que produce 900 W de potencia se utiliza para vaporizar agua. ¿Cuánto aguaa 100 °C se puede transformar el calentador en vapor a 100 °C en 3.00 min? (Para el agua a 100 °C,L y 2.26 × 10 6 Jkg.)El calentador produce 900 J de energía calorífica por segundo. Así que el calor producido en 3 min esQ (900 Js)(180 s) 162 kJEl calor requerido para vaporizar una masa m de agua esQ mL y m(2.26 × 10 6 Jkg)Al igualar estas dos expresiones para Q y resolver para m se obtiene m 0.0717 kg 71.7 g como la masade agua vaporizada.18.14 [I] Una bala de 3.00 g (c 0.0305 calg · °C 128 Jkg · °C) que se mueve a 180 ms penetra en una bolsade arena y se detiene. ¿En qué cantidad cambia la temperatura de la bala si toda su energía cinética setransforma en energía térmica que se agrega a la bala?La energía cinética perdida por la bala esECEsto resulta en la adición de ∆Q 48.6 J de energía térmica a la bala. Entonces, ya que ∆Q mc∆T se puededeterminar ∆T para la bala como:Note que se utilizó c en Jkg · °C y no en calg · °C.18.15 [I] Suponga que una persona de 60 kg consume 2 500 Cal en comida durante un día. Si el equivalente totalde calor de este alimento fuese retenido por el cuerpo de la persona, ¿cuál sería el cambio en temperaturaque le ocasionaría? (Para el cuerpo, c 0.83 calg · °C.) Recuerde que 1 Cal 1 kcal 1 000 cal.La cantidad equivalente de calor añadido al cuerpo en un día esEntonces, utilizando ∆Q mc∆T,∆Q (2 500 Cal)(1 000 calCal) 2.5 × 10 6 cal18.16 [II] Un termómetro que se encuentra en una habitación de 10 m × 8.0 m × 4.0 m registra una lectura de 22 °C yun higrómetro señala una HR de 354%. ¿Qué masa de vapor de agua hay en la habitación? El aire saturadoa 22 °C contiene 19.33 g H 2Om 3 .4%HR masa de aguam 3masa de aguam 3 de aire saturado × 100masam 335 × 1000.01933 kgm 3de donde la masam 3 6.77 × 10 3 kgm 3 . Pero la habitación en cuestión tiene un volumen de 10 m 8.0m 4.0 m 320 m 3 . Por tanto, la masa total de agua en la habitación es(320 m 3 )(6.77 × 10 3 kgm 3 ) 2.2 kgwww.FreeLibros.com