se ponen en contacto una masa de cobre de 200g a 100°C y una masa de hierro de 120 g A
20°C. Calcular: su temperatura final, el calor perdido por el cobre y el valor ganado por el hierro.
Respuestas
La temperatura final o de equilibrio del sistema es de Tf = 340 K = 67°C
Explicación paso a paso:
Equilibrio térmico
- Ccu = 390 J/kgK
- Cfe = 450J/kgK
La ecuacion donde ambos posee el mismo calor viene dado por
Qabs = Qced
m1C1(Tf - To) = -m2C2(Tf - To)
0.12kg*450J/kgK*Tf - 0.12kg*450J/kgK*(20+273)K = - 0.2kg*390J/kgK*Tf + 0.2kg*390J/kgK*(100+273)K
Tf ( 0.12kg*450J/kgK + 0.2kg*390J/kgK) = 0.2kg*390J/kgK*(100+273)K + 0.12kg*450J/kgK*(20+273)K
Tf = [0.2kg*390J/kgK*(100+273)K + 0.12kg*450J/kgK*(20+273)K]/( 0.12kg*450J/kgK + 0.2kg*390J/kgK)
Tf = 340 K - 273 = 67°C
Al estar el hierro y el cobre en contacto se alcanza una temperatura de 66.3 °C, el calor transferido vale 626.8 cal.
Los valor de calor específico de cada cuerpo son:
Ccobre = 0.093 cal/g ºC
Chierro = 0.113 cal/g ºC
La suma de el calor absorbido por cada cuerpo, desde la temperatura inicia hasta la de equilibrio Te, es cero:
Qcobre + Qhierro = 0
0.093*200*(Te-100) + 0.113*120*(Te-20) = 0
Te = 66.3 °C
El cobre pierde calor:
Q = 0.093*200*(100-66.3) = 626.8 cal
El cual es igual al entregado por el hierro:
Q = 0.113*120*(66.3-20) = 626.8 cal
¿Cómo es el calor al variar la temperatura?
Al variar la temperatura de un valor inicial To a uno final Tf se genera un calor dado por:
Q = C*m * (Tf-To)
Más sobre la función de la calorimetría:
https://brainly.lat/tarea/13485660
