Fusión de un trozo de hielo

De Laplace

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Revisión de 09:49 28 mar 2012

1 Enunciado

Se tiene un bloque de hielo de masa $m_h = 500\,\mathrm{g}$ sumergido en un volumen de agua de masa $m_a = 500\,\mathrm{g}$ , ambos a una temperatura $T_a = 0.00\,^\circ\mathrm{C}$ . El conjunto está contenido en un recipiente cilíndrico de vidrio, de diámetro $d = 16.0\,\mathrm{cm}$ y espesor $e = 1.00\,\mathrm{cm}$ , abierto por arriba al aire (que se puede suponer un aislante térmico perfecto). El recipiente está sumergido en un baño de agua a $T_b = 20.0\,^\circ \mathrm{C}$ .

Calcule la superficie de agua en contacto con el recipiente y la cantidad de calor que entra en él en 1.00 s.
Halle la cantidad de hielo que se funde en el mismo tiempo. ¿Cuánto tiempo tardará aproximadamente en derretirse por completo?

Datos: Densidad de masa del agua líquida $\rho = 1000\,\mathrm{kg}/\mathrm{m}^3$ ; Conductividad térmica del vidrio $k= 0.96\,\mathrm{W}/\mathrm{m}\cdot\mathrm{K}$ ; Entalpía específica de fusión: $\Delta h_f= 333.55\,\mathrm{kJ}/\mathrm{kg}$ .