Determine la cantidad de calor “Q” que se necesita para aumentar la temperatura de 3500 g de cobre desde 25 hasta 900 °C.
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Respuesta:
gracias
Explicación:
Que cantidad de calor se requiere para elevarles la temperatura hasta 80 ºC.
Aluminio
m1 = 2,5 Kg. = 2500 gr.
T1 = 28 ºC
Tf = 80 ºC
Ce = 0.21 Cal/gr.ºC
Q1 = m1 * Ce * (Tf – T1)
Q1 = 2500 gr. * 0.21 Cal/gr.ºC * (80 ºC - 28 ºC)
Q1 = 525 * (52) calorías
Q1 = 27.300 calorías
Agua:
m2 = 5 Kg. = 5000 gr.
T1 = 28 ºC
Tf = 80 ºC
Ce = 1 Cal/gr.ºC
Q2 = m2 * Ce * (Tf – T1)
Q2 = 5000 gr. * 1 Cal/gr.ºC * (80 ºC - 28 ºC)
Q2 = 5000 * 52 = 260.000 calorías
En este caso absorben calor el recipiente de aluminio como el agua. Por lo tanto es necesario
calcular el calor absorbido por cada uno y luego sumarlos.
Qt = Q1 + Q2
Qt = 27.300 +260.000
Qt = 287.300 calorías
Problema 5.
En un recipiente que contiene 5000 gr, de agua a 20 ºC se coloca a 100 ºC un bloque de hierro de
500 gr.
Cual debe ser la temperatura de equilibrio, si se supone que el recipiente no recibe ni cede calor.
Agua: Al estar a menor temperatura que el
hierro absorbe calor.
m1 = 5 Kg. = 5000 gr.
T1 = 20 ºC
Tf = ?
Ce = 1 Cal/gr.ºC
Q1 = m1 * Ce * (Tf – T1)
Q1 = 5000 gr. * 1 Cal/gr.ºC * (Tf - 20 ºC)
Q1 = 5000 * (Tf -20)
Q1 = 5000 Tf – 100.000
Hierro: Al estar a mayor temperatura cede calor
m2 = 500 gr.
T1 = 100 ºC
Tf = ?
Ce = 0,43 Cal/gr.ºC
Q2 = m2 * Ce * (Tf – T1)
Q2 = 500 gr. * 0,43 Cal/gr.ºC * (100 - Tf ºC)
Q2 = 215 * ( 100 - Tf )
Q2 = 21500 - 215 Tf
Como la cantidad de calor absorbido por agua = al calor cedido por el hierro
Q1 = Q2
5000 Tf – 100.000 = 21.500 - 215 Tf
5000 Tf +215 Tf = 21.500 + 100.000
5215 Tf = 121.500
Tf = 121.500/5.215
Tf = 23,29 ºC
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Problema 6.
Calcular las cantidades de calor para elevar la temperatura desde 18 ºC hasta 80 ºC de;
12 Kg. de plomo
12 Kg. de aluminio.
Plomo:
m1 = 12 Kg. = 12000 gr.
T1 = 18 ºC
Tf = 80 ºC
Ce = 0,03 Cal/gr.ºC
Q1 = m1 * Ce * (Tf – T1)
Q1 = 12000 gr. * 0,03 Cal/gr.ºC * (80 ºC - 18
ºC)
Q1 = 360 * ( 62 )
Q1 = 28.320 calorías
Aluminio:
m2 = 12 Kg. = 12000 gr.
T1 = 18 ºC
Tf = 80 ºC
Ce = 0,21 Cal/gr.ºC
Q2 = m2 * Ce * (Tf – T1)
Q2 = 12000 gr. * 0,21 Cal/gr.ºC * (80 ºC - 18
ºC)
Q2 = 2520 * ( 62 )
Q2 = 156.240 calorías
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