Question

Determine la temperatura a la que se calentó una barra de hierro de 6kg si al ser introducidos en 2.5 kg de agua a 15 °C eleva la temperatura de esta hasta 30 °C
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Answer 1

Respuesta: 

El hierro estaba a una temperatura de 396.02 K o 123ºC.

Explicación:

En este ejercicio debemos buscar la cantidad de calor que cedió el agua al hierro para ello podemos aplicar la siguiente ecuación: 

                                                      Qhierro + Q agua = 0    (1)

Donde: 

Qhierro = calor absorbido

Qagua = calor cedido. 

Por otra parte la transferencia de calor viene dada por la siguiente ecuación: 

                                                     Q = m·cp· ΔT          (2)

Donde: 

m= masa.

cp = poder calorífico. 

ΔT = diferencial de temperatura. 

Como datos extra el poder calorífico del hierro es 450J /Kg·K y del agua 4186 J/Kg·K.

Sustituimos (2) en (1).

                                  m,h·cp,h· (T2-T1) + m,a· cp,a · (T2-T1) = 0

Sustituimos datos: 

         3Kg· 450 J/ Kg·K · (303 K - T1) + 2Kg· 4186 J/Kg K·(303-288) K  = 0

Despejamos la T1 del hierro: 

                                                                 T1= 396.02 K