Question

Suponga que tiene una barra de hierro 18 kg a 112ºC que se sumerge en un recipiente aislado que contiene agua, pesa 1000 kg y esta a 22ºC y que tanto el hierro como el agua intercambian calor con el recipiente. Suponga que inicialmente el recipiente aislado se encuentra en equilibrio térmico con el agua que contiene. Con base en esta informacion determine la capacidad calorífica (en kJ/ºC) del recipiente sabiendo que una vez insertado el bloque de hierro la temperatura de equilibrio que alcanza el sistema completo es de 22.1ºC.

Cp del agua = 4.18 kJ/kg*ºC y el Cp del hierro = 0.45 kJ/kg*ºC)

Answer 1

La capacidad calorífica del recipiente es de CeFe= 0,0617 kJ/°C

Explicación:

Para resolver éste ejercicio vamos a plantear que:

                         Qabsorvido = - Qcedido.

De tal forma que:

mH2O* Ce H2O * ( Tf - To) = - m Fe * CeFe * ( Tf - To)

Vamos a despejar el valor de CeFe, para conocer la capacidad calorífica del recipiente:

100000g*1 cal/g*°C*(22,1-22°C) = - 1800*CeFe*(22,1°C-112°C)

CeFe= 0,0617 kJ/°C