Question

1. En la base de un tanque que almacena una sustancia altamente inflamable, cuya masa total es de
40 kg, se acerca una fuente de calor que produce un flujo de calor hacia el tanque de 400
caloría/minuto. Sin que el equipo de seguridad de la zona de almacenamiento se percate, la
fuente se mantiene durante media hora en contacto con el tanque. Si el tanque se almacena a
condiciones de temperatura ambiente (18°C), y la capacidad calorífica del conjunto tanque-
Sustancia es de 320 calorias/gramo*°c
después del tiempo de exposición. ¿Cuál es la temperatura final del
tanque?​

Answer 1

El tanque que almacena una sustancia inflamable, su temperatura final luego de los 30 minutos, fue de 18.0009375 ºC.

Explicación:

Inicialmente buscamos la cantidad de calor que se transfirió en 30 minutos (media hora)

Q = (400 cal/min)·(30 min)

Q = 12000 cal

Ahora, aplicamos ecuación de transferencia de calor, tal que:

Q = m·cp·ΔT

Sustituimos los datos y tenemos que:

12000 cal = (40000 g)·(320 cal/gºC)·(Tf - 18ºC)

9.375x10⁻⁴ ºC = Tf - 18ºC

Tf = 18.0009375 ºC

Observemos que el tanque realmente no aumento mucho su temperatura en los 30 minutos, paso a tener una temperatura de 18.0009375 ºC.