Un calorímetro de aluminio, con una masa de 100 g, contiene 250 g de agua. El calorímetro y el agua están en equilibrio térmico a 10.0°C. Dos bloques metálicos se colocan en el agua. Uno es un trozo de cobre de 50.0 g a 80.0°C. El otro tiene una masa de 70.0 g y originalmente está a una temperatura de 100°C. Todo el sistema se estabiliza a una temperatura final de 20.0°C. a) Determine el calor especifico de la muestra desconocida.
Respuestas
El calor especifico de la muestra desconocida es de Ce= 0.435 cal/gºC .
El calor especifico de la muestra desconocida se calcula planteando equilibrio térmico, cumpliendose que el calor absorbido es igual a menos el calor cedido de la siguiente manera :
Calorimetro : Aluminio
mAl = 100g
Ce Al= 0.214 cal/gºC
To= 10ºC
Agua :
ma= 250 g
Ce= 1 cal/gºC
To= 10ºC
Bloque de cobre :
m cu= 50 g
Cecu= 0.092 cal/ºC
To= 80ºC
Bloque de muestra desconocida :
m= 70 g
a) Ce=?
To = 100ºC
Tf= 20ºC
Q absorbido = - Q cedido
mAl*CeAl*( Tf-To) + ma*Cea*(Tf-To) = - mcu *Cecu*(Tf-To) - m* Ce*( Tf- To)
100g* 0.214 cal/gºC *( 20ºC -10ºC) +250g*1cal/gºC * (20ºC-10ºC)= - 50g 0.092 cal/gºC* ( 20ºC-80ºC) - 70g * Ce* ( 20ºC -100ºC )
Ce = 0.435 cal/gºC