Un lingote de 0.05 kg de metal se calienta a 200 °C y después se deja caer en un calorímetro que contiene 0.4 kg de agua inicialmente a 20 °C. La temperatura de equilibrio final del sistema mezclado es 22.4°C. Encuentre el calor específico del metal.
Respuestas
El calor especifico del lingote de metal es de 452.54 J/kg·K
Explicación:
Para este ejercicio vamos a asumir que el calor cedido por el metal es igual al calor absorbido por el agua, entonces:
- Q(agua) = -Q(metal)
Ahora, definimos cada calor y tenemos que:
m(agua)·cp·ΔT = -m(metal)·cp·ΔT
Entonces, sustituimos los datos y tenemos que:
(0.4 kg)·(4186 J/kg·K)·(22.4 - 20)ºC = -(0.05kg)·cp·(22.4-200)ºC
4018.56 J = cp·(8.88 kg·K)
cp = 452.54 J/kg·K
Entonces, el calor especifico del metal es de 452.54 J/kg·K.
La capacidad termal de un material se define como su capacidad para absorber y almacenar energía térmica. Se le conoce comúnmente como "calor específico". El calor específico de un material se mide en julios por kilogramo por kelvin (J/kg·K) o en calorías por gramo por kelvin (cal/g·K). Se trata de una propiedad intrínseca del material, lo que significa que no depende de la cantidad de material que se utilice.
Un lingote de 0.05 kg de metal se calienta a 200 °C y después se deja caer en un calorímetro que contiene 0.4 kg de agua inicialmente a 20 °C. La temperatura de equilibrio final del sistema mezclado es 22.4 °C.
Encuentre el calor específico del metal.
- c = 0.05 * (22.4 - 200) / (0.4 * (22.4 - 20))
- c = 0.05 * (-177.6) / (0.4 * 2.4)
- c = -0.52 / 0.96
- c = -0.5385
El calor específico del metal debe ser negativo, ya que el metal se enfrió al entrar en contacto con el agua. Dado que el calor específico del agua es positivo, el calor que se transfiere del metal al agua debe ser negativo.
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