Un trozo de metal de 500,0 g a 427°C se sumergió en 200,0mL de agua a 22,0°C. El calor específico del metal es 0,131 J/g °C. Calcule la temperatura final de la mezcla en °C.
URGENTE
Respuestas
La temperatura final de la mezcla es 51.4 °C.
Explicación:
El calor transferido se calcula mediante la expresión:
Q= mCeΔT
Dónde:
m= masa
Ce= calor específico
ΔT= cambio en la temperatura
Cuando se alcanza el equilibrio térmico:
-Qliberado= Qabsorbido
-mCemΔTm= maCeaΔTa
-mCem(Tf - Tim)= maCea(Tf - Tia)
mCem(Tim - Tf)= maCea(Tf - Tia)
Dónde:
m= masa del trozo de metal= 500 g
Cem= calor específico del metal= 0,131 J/g °C
ma= masa del agua= v*ρ
Densidad del agua (ρ)= 1 g/ mL
ma= 200 mL *1 g/ mL= 200 g
Cea= calor específico del metal= 4.186 J/g °C
Tim=Temperatura inicial del metal= 427 °C
Tia= Temperatura inicial del agua= 22 °C
Tf= Temperatura final de la mezcla
Despejando:
mCemTim - mCemTf = maCeaTf - maCeaTia
mCemTim + maCeaTia= maCeaTf + mCemTf
mCemTim + maCeaTia= Tf(maCea + mCem)
Tf= (mCemTim + maCeaTia) / (maCea + mCem)
Reemplazando:
Tf= (500 g *0,131 J/g °C * 427 °C + 200 g * 4.186 J/g °C * 22 °C) / (500 g *0,131 J/g °C + 200 g * 4.186 J/g °C )
Tf= 51.4 °C
Respuesta:
La temperatura final de la mezcla es 51.4 °C.
Explicación:
El calor transferido se calcula mediante la expresión:
Q= mCeΔT
Dónde:
m= masa
Ce= calor específico
ΔT= cambio en la temperatura
Cuando se alcanza el equilibrio térmico:
-Qliberado= Qabsorbido
-mCemΔTm= maCeaΔTa
-mCem(Tf - Tim)= maCea(Tf - Tia)
mCem(Tim - Tf)= maCea(Tf - Tia)
Dónde:
m= masa del trozo de metal= 500 g
Cem= calor específico del metal= 0,131 J/g °C
ma= masa del agua= v*ρ
Densidad del agua (ρ)= 1 g/ mL
ma= 200 mL *1 g/ mL= 200 g
Cea= calor específico del metal= 4.186 J/g °C
Tim=Temperatura inicial del metal= 427 °C
Tia= Temperatura inicial del agua= 22 °C
Tf= Temperatura final de la mezcla
Despejando:
mCemTim - mCemTf = maCeaTf - maCeaTia
mCemTim + maCeaTia= maCeaTf + mCemTf
mCemTim + maCeaTia= Tf(maCea + mCem)
Tf= (mCemTim + maCeaTia) / (maCea + mCem)
Reemplazando:
Tf= (500 g *0,131 J/g °C * 427 °C + 200 g * 4.186 J/g °C * 22 °C) / (500 g *0,131 J/g °C + 200 g * 4.186 J/g °C )
Tf= 51.4 °C
Explicación: