• Asignatura: Física
  • Autor: embe83207
  • hace 5 años

En un calorímetro que contiene 800 g de agua a 7 °C se sumerge una esfera de 100 g de cierto material que se encuentra a 100 °C. Si la temperatura de equilibrio es de 12 °C, ¿cuál es el calor específico del material investigado? — ¿Cuánto calor ha cedido la esfera?

Respuestas

Respuesta dada por: aliskity0
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Respuesta:

Análisis y desarrollo:

Es un ejercicio de equilibrio térmico, con aumento de temperatura y calor específico.

Fórmula para calor cedido o absorbido:

Q = ce × m ×(tf - ti)

Donde:

Q: Calor cedido o ganado

ce: calor especifico

m: masa del cuerpo

(tf - ti): diferencial de temperatura

a) Calor especifico del material

Ahora bien, el calorímetro no cede calor, por lo cual el calor que cede la esfera va a ser absorbido por el agua. En forma de ecuación:

Qesfera = Qagua

Despejamos el calor especifico de la fórmula:

ce(es) × m(es) × (tf - ti)_{esfera}

esfera

= ce(ag) × m(ag) × (tf - ti)_{agua}

agua

Despejamos ce(es):

ce(es)= \frac{ce(ag) * 800g * (tf - ti)}{m(es)*(tf-ti)}ce(es)=

m(es)∗(tf−ti)

ce(ag)∗800g∗(tf−ti)

ce(es)= \frac{1cal/gC * 800g * (12- 7)C}{100g*(100-12)C} =0.4545ce(es)=

100g∗(100−12)C

1cal/gC∗800g∗(12−7)C

=0.4545 cal/(g ºC)

b) Calor cedido por la esfera

El calor cedido por la esfera es el que gana el agua, lo calculamos ya conociendo el calor especifico del material, entonces:

Q = 0.4545 cal/(g ºC) × 100g ×(12 - 100)°C

Q = 0.4545 cal/(g ºC) × 100g × -88°C

Q = - 4000 J

Hay que considerar que la esfera perdió calor (cedió), pasando de 100 a 12 °C

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