Question

Un bloque de cobre de 43.9 kg a 134.6ºC se sumerge en un recipiente aislado que contiene 546.8 kg de agua líquida a 52.6ºC. Determine la temperatura de equilibrio del sistema en grados Celsius. (Considere Cp del agua = 4.18 kJ/kg*ºC y el Cp del cobre = 0.385 kJ/kg*ºC).

Answer 1

La temperatura de equilibrio del sistema cobre-agua es de: 53.20°C

Datos:

Cobre:

m= 43.9 kg

Ti= 134.6°C

Cp=0.385 kJ/kg*ºC

Agua:

m=546.8 kg

Ti=52.6°C

Cp= 4.18 kJ/kg*ºC

Explicación:

Para hallar la temperatura de equilibrio se emplea la fórmula:

Q=m*Cp*(Tf-Ti)

Como es un sistema donde ambos deben alcanzar la misma temperatura, se tiene que:

-Q cedido= Q absorbido

-(43.9 kg*0.385 kJ/kg*ºC* (Tf- 134.6°C))=546.8 kg *4.18 kJ/kg*ºC *(Tf-52.6°C)

-(16.9015(Tf-134.6°C))=2285.624*(Tf-52.6°C)

-16.9015Tf+2274.9419=2285.624 Tf-120223.8224

2302.5255 Tf=122498.7643

Tf=53.20 °C