Si se tienen 345 gr de hielo a una temperatura de \( -15^{\circ} \mathrm{C} \), que cantidad de calor será necesario suministrarle para convertirse en vapor a \( 125^{\circ} \mathrm{C} \).
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¡Vamos a hacerlo divertido! Para convertir 345 g de hielo a \( -15^{\circ} \mathrm{C} \) en vapor a \( 125^{\circ} \mathrm{C} \), primero necesitamos calcular varios pasos de cambio de estado: calentar el hielo, fundirlo a agua, calentar el agua, vaporizarlo y finalmente calentar el vapor. 1. **Calor para calentar el hielo hasta 0°C**: Q1 = masa * capacidad calorífica * cambio de temperatura = \( 345 \, \text{g} \times 2.09 \, \text{J/(g°C)} \times 15°C = 10859.25 \, \text{J} \). 2. **Calor para fundir el hielo**: Q2 = masa * entalpía de fusión = \( 345 \, \text{g} \times 334 \, \text{J/g} = 115530 \, \text{J} \). 3. **Calor para calentar el agua hasta 100°C**: Q3 = masa * capacidad calorífica * cambio de temperatura = \( 345 \, \text{g} \times 4.18 \, \text{J/(g°C)} \times 100°C = 144510 \, \text{J} \). 4. **Calor para vaporizar el agua**: Q4 = masa * entalpía de vaporización = \( 345 \, \text{g} \times 2260 \, \text{J/g} = 780300 \, \text{J} \). 5. **Calor para calentar el vapor hasta 125°C**: Q5 = masa * capacidad calorífica * cambio de temperatura = \( 345 \, \text{g} \times 1.996 \, \text{J/(g°C)} \times 25°C = 17269.25 \, \text{J} \). Finalmente, sumamos todos los calores: \( Q_{\text{total}} = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 10859.25 + 115530 + 144510 + 780300 + 17269.25 = 1091968.5 \, \text{J} \). Por lo tanto, se necesitarán aproximadamente 1091969 J (o 1.09 MJ) de calor para realizar todo este proceso. ¡Así que prepara tu antorcha, porque ese calor es un aumento de temperatura significativo!
