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Supongamos que una laguna tiene forma regular: 100 m por 500 m de superficie y una profundidad media de 3 m. Su temperatura media en verano es de 26 ºC y la del invierno 12 ºC. Halla el calor que pierde la laguna al pasar la temperatura de la media del verano a la media del invierno. Si tuviésemos que calentar de nuevo el agua de una a otra temperatura quemando carbón, ¿qué masa deberíamos quemar? El poder calorífico del carbón que se utiliza es de 31400 kJ/kg. Calor específico del agua = 4180 J/kgºC

Calentamiento de una laguna

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1. Supongamos que una laguna tiene forma regular: 100 m por 500 m de superficie y una profundidad media de 3 m. Su temperatura media en verano es de 26 C y la del invierno 12 C. Halla el calor que pierde la laguna al pasar la temperatura de la media del verano a la media del invierno. Si tuvisemos que calentar de nuevo el agua de una a otra temperatura quemando carbn, qu masa deberamos quemar? El poder calorfico del carbn que se utiliza es de 31400 kJ/kg. Calor especfico del agua = 4180 J/kgC 2. El calor que una sustancia pierde al enfriarse depende de su masa, de su calor especfico y de la variacin de la temperatura. Q(cedido) = m c T Para hallar la masa de agua de la laguna, en primer lugar determinamos su volumen que ser la capacidad de la laguna. V(agua) = S h = 100 m 500 m 3 m = 150000 m3 Como la densidad del agua es 1000 kg/m3, hallamos ya la masa. m(agua) = 150000 m3 1000 kg/m3 = 150000000 kg = 1,5 108 kg Calculamos ya el calor cedido Q(cedido) = 1,5 108 kg 4180 J/(kgC) (26 12) C Q(cedido) = 8,778 1012 J = 8,778 109 kJ 3. Q(cedido) = 8,778 109 kJ El calor que cede la laguna al enfriarse es de 8,778 109 kJ Esta cantidad de calor es la que tendramos que suministrarle si queremos calentar la laguna con carbn. El poder calorfico del carbn nos indica la cantidad de calor que desprende cuando se quema la unidad de masa, por tanto: m(carbn) = 8,778 109 kJ 31400 kJ/kg = 2,796 108 kg = 2,796 105 toneladas Qu brbaro! Lago Proserpina Mrida Extremadura -Espaa