Un técnico de laboratorio pone una muestra de 0.0866 kg de un material desconocido, que está a 100 °c, en un calorímetro, inicialmente a 17.2 °c, que está hecho con 0.144 kg de cobre y contiene 0.183 kg de agua. la temperatura final del calorímetro es de 26 °c. calcule el calor específico de la muestra. su respuesta en j/kg k. considere que la capacidad calorífica del agua en estado líquido es de 4.186 j/gr k y la del cobre es de 390 j/kg k. de su respuesta en las mismas unidades que emplea el problema.
Respuestas
El valro del calor especifico de la muestra en el calorimetro es de
Cp(muestra) = 1129.04 J/kg°K
Explicación:
Calores especificos de los materiales:
Cp(agua) = 4186 J/kg°K
Cp(Cobre) = 390 J/kg°K
Temperatura final
Tf = 26°C = 299°K
Temperaturas iniciales
Tm = 100°C = 373°K
T = 17.2°C = 290.2°K
Equilibrio termico
Qabs = -Qced
Q = mCp(Tf-To)
sustituimos los valores en la ecuacion de equilibrio termico
(299°K - 290.2°K)(0.144kg*390 J/kg°K+ 0.183kg*4186 J/kg°K) = -0.0866kgCp(299°K - 373°K)
Cp(muestra) = 1129.04 J/kg°K
El valor del calor específico de la muestra, en j/kg k, es: Ce1= 1128.75 j/Kg*°K
¿ Qué es el equilibrio térmico?
El equilibrio térmico es el estado de un cuerpo en el que se igualan las temperaturas de los cuerpos que interactuan y se cumple que calor absorbido es igual a menos el calor cedido, siendo su fórmula: Qabs = - Q ced.
Material desconocido:
m1= 0.0866 Kg
Ce1=? J/Kg°K
To1=100°C+273=373°K
Calorímetro:
m2= 0.144 Kg de cobre
Cecu= 390 j/kg k
To2= 17.2 °C +273=290.2 °K
Agua:
m3= 0.183 Kg
To3= 17.2°C+273=290.2 °K
Tf= 26 °C+273=299 °K
Ceagua= 4.186 j/gr k* 1000 gr/1 Kg= 4186 j/Kg°K
Fórmula de equilibrio térmico.
Q abs = - Q cedido
m2*Cecu* (Tf -To2) +m3* Ceagua* ( Tf-To3)= - m1* Ce1* ( Tf -To1)
0.144 Kg*390 j/kg k*( 299°K- 290.2 °K)+ 0.183 Kg*4186 j/Kg°K*(299°K -290.2°K)= - 0.0866 Kg*Ce1*( 299°K -373°K)
494.208 j + 6741.13 j = 6.41 Kg*°K*Ce1
De donde: Ce1= 1128.75 j/Kg*°K
Para consultar acerca de equilibrio térmico visita: brainly.lat/tarea/11115681
