1. Una barra de plata de 300 g se calienta hasta una alta temperatura
posteriormente se introduce en un calorímetro de aluminio
que contiene 400 g de agua a 18 °C. Después de que se establece
equilibrio térmico la temperatura es de 28 °C. Calcula la temperature
inicial de la barra de plata.
Respuestas
La temperatura inicial de la plata es 132,84 ºC
Explicación:
Se calcula el calor absorbido por el agua, este es un calor sensible:
Qa = ma*cp*(t2-t1)
El Cp del agua es 1,84 kJ/kg*K
Se llevan los g a kg, sabiendo que 1 kg equivale a 1000 g
400g *(1 kg/1000g) = 0,4 kg
Se pueden colocar las temperaturas en ºC, ya que 1ΔºC = 1ΔK, sustituyendo:
Qa = 0,4 kg*1,84 kJ/kgK(28ºC-18ºC) = 7,36 kJ
El calor absorbido es liberado por la barra de plata se despeja de la temperatura inicial de la barra, se coloca negativo el calor porque está saliendo
-Qa = mp*cp*(t2-t1)
Se sabe que la capacidad calorífica de la plata es 0,234 kJ/kgK, la masa de la barra de plata en kg es 0,3 kg, y la temperatura final son 301,15 K
-7,36 kJ = 0,3 kg * 0,234 kJ/kgK *(301,15 - t1)
-7,36 kJ / 0,3 kg * 0,234 kJ/kgK = (301,15 - t1)
-104,84 K = (301,15 - t1)
-104,84 K - 301,15 = - t1 multiplicando por -1
-405,99 = - t1
t1 = 405,99 K ≅ 132,84 ºC