Calor transferidaCalor transferida

Sense canvi d’estat:Sense canvi d’estat:

Q = m · CQ = m · Ce · ΔT

Q = calor transferida (J)m = massa (kg)CCe = Calor específica o

capacitat calorífica (J·kg-1·K-1)ΔT = increment de temperatura (K)

Amb canvi d’estat:Amb canvi d’estat:

Q = m · LQ = m · L

Q = calor transferida (J)m = massa (kg)L = calor latent de canvi L = calor latent de canvi

d’estat (J·Kgd’estat (J·Kg-1-1))

Criteri de signes: Q < 0 Calor cedida (exotèrmica)→

Q > 0 Calor absorbida (endotèrmica) →

Calor necessària per fer que 1 kg de substància augmenti la seva

temperatura en 1 K

Calor necessària per fer que 1 kg de substància canviï

d’estat

ExercicisExercicis Una peça de coure de 50 g s’ha refredat des de 80ºC fins Una peça de coure de 50 g s’ha refredat des de 80ºC fins

a 25ºC. Calcula el calor que s’ha cedit.a 25ºC. Calcula el calor que s’ha cedit.

Dada: Ce Dada: Ce (Cu)(Cu) = 385 J·kg = 385 J·kg-1-1·K·K-1-1

Q = m · Ce · Q = m · Ce · ΔΔT = 0,050 kg · T = 0,050 kg · 385 J·kg385 J·kg-1-1·K·K-1 -1 ·(-55 K)·(-55 K)Q = -1058,8 JQ = -1058,8 J Calor cedida pel sistemaCalor cedida pel sistema

Volem escalfar 250 g d’aigua des de 20ºC fins a 40ºC. Volem escalfar 250 g d’aigua des de 20ºC fins a 40ºC. Quanta calor necessitem?Quanta calor necessitem?Dada: Ce Dada: Ce (H(H22O)O) = 4180 J·kg = 4180 J·kg-1-1·k·k-1-1

Q = 20900 J Q = 20900 J Calor absorbida pel sistemaCalor absorbida pel sistema

El plom fon a 327ºC, i la seva calor latent de fusió és de El plom fon a 327ºC, i la seva calor latent de fusió és de 22990 J·kg22990 J·kg-1-1. Calcula la calor necessària per a la fusió de 952 . Calcula la calor necessària per a la fusió de 952 g d’aquest metall quan es troba a la temperatura de fusió.g d’aquest metall quan es troba a la temperatura de fusió.

Q = m · LQ = m · L(fusió)(fusió) = 0,952 kg · 22990 J·kg = 0,952 kg · 22990 J·kg-1 -1 = 21886,5 J = 21886,5 J Calor absorbidaCalor absorbida

Calcula la massa de vapor d’aigua a 100ºC que es Calcula la massa de vapor d’aigua a 100ºC que es vaporitzarà amb 112,85 kJ de calor si la calor de vaporitzarà amb 112,85 kJ de calor si la calor de vaporització de l’aigua és de 2257 kJ·kgvaporització de l’aigua és de 2257 kJ·kg-1-1.

Q = m · LQ = m · L(vap) (vap) m = Q / L→ m = Q / L→ (vap)(vap)

m = 112,85 kJ / 2257 kJ·kgm = 112,85 kJ / 2257 kJ·kg-1-1

m = 0,05 kg = 50 g d’aiguam = 0,05 kg = 50 g d’aigua

ExercicisExercicis

ExercicisExercicis

Calcula la quantitat de calor que s’intercanvia en Calcula la quantitat de calor que s’intercanvia en transformar 3 L d’aigua líquida a 24ºC en vapor d’aigua a transformar 3 L d’aigua líquida a 24ºC en vapor d’aigua a 120ºC.120ºC.

Dades : Dades : Ce Ce (aigua)(aigua) = 4180 J/kg·ºC = 4180 J/kg·ºCLLvapvap = 2257000 J/kg = 2257000 J/kgCe Ce (vapor d’aigua)(vapor d’aigua) = 2010 J/kg·ºC = 2010 J/kg·ºC

Q1 = m · Ce (aigua) · Q1 = m · Ce (aigua) · ΔΔT = 3 kg · 4180T = 3 kg · 4180 J/kgºC J/kgºC ·(100 - 24)ºC = 953040 J·(100 - 24)ºC = 953040 JQ2 = m · Lvap = 3 kg · 2257000 J/kg = 6771000 JQ2 = m · Lvap = 3 kg · 2257000 J/kg = 6771000 JQ3 = m · Ce (vapor d’aigua) · Q3 = m · Ce (vapor d’aigua) · ΔΔT = 3 kg · T = 3 kg · 2010 J/kgºC2010 J/kgºC ·(120 - 100)ºC =120600 J·(120 - 100)ºC =120600 JQtotal = Q1 + Q2 + Q3 = 7844640 JQtotal = Q1 + Q2 + Q3 = 7844640 J

S’adsorbeixen 7844640 JS’adsorbeixen 7844640 J

Classificació de les substàncies materialsClassificació de les substàncies materials

MATÈRIA

SUBSTÀNCIES PURES

MESCLES

ELEMENTS COMPOSTOS

MESCLES HETEROGÈNIES

MESCLES HOMOGÈNIES

No es poden separar en

substàncies més simples

Es poden separar en substàncies més simples

Propietats varien d’un punt a un

altre

Propietats no varien d’un punt

a un altre

Es poden separar per mètodes físics

No es poden separar per mètodes físics

GASOSGASOS

En un procés isotèrmic (T = constant) En un procés isotèrmic (T = constant) →→ P·V = constant P·V = constant PPo o · V· Vo o = P · V= P · V

En un procés isobàric (P = constant) En un procés isobàric (P = constant) →→ V / T = constant V / T = constant

VVoo / T / Too = V / T = V / T

En un procés isòcor (V = constant) En un procés isòcor (V = constant) →→ P / T = constant P / T = constantPPoo / T / To o = P / T= P / T

En general:En general: P · V / T = constantP · V / T = constantPPo o · V· Vo o / T/ To o = P · V / T= P · V / T

Equació d’Estat dels Gasos IdealsEquació d’Estat dels Gasos Ideals

P · V = n · R · TP · V = n · R · T

On On P = pressió (atmosferes)P = pressió (atmosferes)V = volum (litres)V = volum (litres)n = nombre de molsn = nombre de molsR = 0,082 atm·L·molR = 0,082 atm·L·mol-1-1·K·K-1 -1

= 8,31 J·mol= 8,31 J·mol-1-1·K·K-1-1

T = temperatura (Kelvin)T = temperatura (Kelvin)

1 atm = 760 mm Hg1 atm = 101325 Pa101325 Pa

1 L = 1 dm3

1000 L = 1 m3

T (K) = T (ºC) + 273,16

Condicions normals de pressió i temperatura:Condicions normals de pressió i temperatura: P = 1 atmP = 1 atm

T = 0 ºC = 273,16 KT = 0 ºC = 273,16 K

Exercici: calcula el volum ocupat per 1 mol d’un gas ideal en Exercici: calcula el volum ocupat per 1 mol d’un gas ideal en condicions normals de pressió i temperatura.condicions normals de pressió i temperatura.

P·V = n·R·TP·V = n·R·TV = n·R·T / P = 22,4 LV = n·R·T / P = 22,4 L

Condicions estàndard de pressió i temperatura:Condicions estàndard de pressió i temperatura:

P = 1 atmP = 1 atm T = 25 ºC = 298,16 KT = 25 ºC = 298,16 K