Question

Un bloque de aluminio a 80ºC, se sumerge en 180 g de agua a 20ºC, si la temperatura de equilibrio es 60ºC, determina la masa del bloque de aluminio (en g). (Considere que para el aluminio Ce = 0,9 cal/gºC)
a) 300
b) 250
c) 350
d) 400

Answer 1

Respuesta:

d) 400g

Explicación:

Esto corresponde a la Ley Cero de la Termodinámica, en la cual se explica el equilibrio térmico, y en su forma matemática, es así

m1ce1(T1 - TE) = m2ce2(TE - T2)

Donde

m1, m2 = masa (g)

T1, T2 = temperatura (°C)

ce1, ce2 = calor específico (cal/g°C)  

El calor específico del agua es de 1 cal/g°C, entonces ese será ce1, aquí vamos a considerar que la masa del aluminio será m2, por lo que hay que despejar ese dato

[m1ce1(T1 - TE)]/[ce2(TE - T2)] = m2

Sustituyendo

m2 = [(180g)(1cal/g°C)(20°C - 60°C)] / [(0.9cal/g°C)(60°C - 80°C)]

Se anulan los gramos de la masa 1 con los del calor específico 1

m2 = [(180cal/°C)(-40°C)] / [(0.9cal/g°C)(-20°C)]

Se anulan °C en ambas partes

m2 = -7200cal / (-18cal/g)

Al ser división de negativos, queda positivo, se anulan las calorías y queda

m2 = 400/1/g

Aplicando ley del sándwich o de los extremos, los gramos pasan al numerador, con lo que obtenemos así el resultado final

m2 = 400g

espero q te a ya ayudado :)