Question

Una barra de 400 g de plomo a 20ºC se pone en contacto con otra barra de 800 g de plomo a 50ºC. Sin tomar en cuenta otro tipo de interacciones térmicas, ¿Cuál es la temperatura de equilibrio de ambos cuerpos?
Considera:
Calor específico del
plomo=13J/KgºC

A) 40º C
B) 70º C
C) 30º C
D) 20º C

Answer 1

Tenemos que la temperatura de equilibrio de ambas barras de plomo, una de 400 gramos y otra de 800 gramos, será de 40ºC, opción A.

Explicación:

Tenemos la barra con mayor energía térmica le cederá energía a la otra barra, entonces:

• Q₁ = - Q₂

Definimos ecuación de calor, y tenemos que:

• Q = m·cp·ΔT

Entonces, sustituimos y tenemos que:

(400 g)·(13 J/kg·K)·(Tf - 20ºC) = - (800 g)·(13 K/kg·K)·(Tf - 50ºC)

(Tf - 20ºC) = 2·(50- Tf)

Tf - 20ºC = 100 - 2Tf

3Tf = 120 ºC

Tf = 40ºC

Entonces, tenemos que la temperatura de equilibrio de ambas barras de cobre será de 40ºC, opción A.