Question

quiero que me explique el ejercicio de termodinámica de primera ley.

una muestra de 50 gramos de cobre está a 25°C, si 200joule de energía se le agregan por calor. ¿Cuál

es la temperatura final del cobre?

Answer 1

Respuesta:

La cantidad de calor esta dada por:

$Q=mC_e(T_0-T_1)$

Donde Q es el calor ganado o cedido (200J), m la masa, Ce el calor especifico del material ( en el caso del cobre es 0.092 cal/g*C ), T0 es la temperatura final y T1 la temperatura inicial.

Como ya nos dan el valor de Q, m y T1, podemos reescribir la ecuacion:

$Q=mC_eT_0-mC_eT_1$

Dividiendo ambos lados de la igualdad por mCe:

$\frac{Q}{mC_e} =\frac{mC_eT_0-mC_eT_1}{mC_e} =\frac{mC_e(T_0-T_1)}{mC_e}=T_0-T_1$

Ahora convertimos de julios a calorias, sabiendo que 4.1868J = 1 cal, podemos dividir los 200J entre 4.1868 y nos queda:

$\frac{200}{4.1868} =47.77cal$

Siguiendo con la ecuación:

$\frac{Q}{mC_e} =T_0-T_1\\\\\frac{47.77cal}{50g(0.092cal/g*C)} =T_0-25C$

$\frac{47.77cal}{4.6cal/C} +25C=T_0$

Solo nos queda hacer la division y sumarle la temperatura inicial:

$10.38C+25C=T_0\\T_0=35.4C$

Por lo tanto la temperatura final sera de 35.4 grados Celsius.

Espero te sirva!