1¿Cuánto calor será necesario proporcionar a un trozo de hierro de 50g para elevarle su
temperatura desde los 10ºC hasta los 110ºC? Considera que para el hierro Ce=0,12 cal/gºC.
2¿Cuánto calor será necesario proporcionar a un trozo de aluminio de 100g para elevarle su temperatura desde los 5ºC hasta los 80ºC? Considera que para el
aluminio Ce=0,3 cal/gºC.?
Respuestas
Respuesta:
Un recipiente de aluminio (CeAl = 0,2 cal/gºC) de 60g contiene 30 g de agua a 40ºC . Si se introduce un bloque de fierro de 100g cuyo Ce=0,4cal/gºC a 75ºC. Calcula aproximadamente la temperatura final de equilibrio en ºC.
Explicación:
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Resolviendo los ejercicios sobre la transferencia de calor tenemos:
- Para elevar la temperatura de un trozo de hierro de 10ºC hasta 110ºC se necesitan 600 calorías.
- Para elevar la temperatura de un trozo de aluminio de 5ºC hasta 80ºC se necesitan 2250 calorías.
Definición de calor
El calor se define mediante la siguiente ecuación matemática:
Q = m·cp·ΔT
Donde:
- Q = calor
- m = masa
- cp = calor específico
- ΔT = incremento de temperatura
Resolución 1
Para resolver este problema se aplica la ecuación de calor, los datos de enunciado son:
- masa = 50 g
- Ce = 0.12 cal/gºC
- Temperaturas = 10ºC ⇒ 110ºC
Aplicamos la ecuación de calor y tenemos:
Q = (50 g)·(0.12 cal/gºC)·(110 - 10)ºC
Q = (50 g)·(0.12 cal/gºC)·(100)ºC
Q = 600 cal
Por tanto, se debe aplicar al trozo de hierro una cantidad de 600 calorías para elevar su temperatura.
Resolución 2
Para resolver este problema se aplica la ecuación de calor, los datos de enunciado son:
- masa = 100 g
- Ce = 0.3 cal/gºC
- Temperaturas = 5ºC ⇒ 80ºC
Aplicamos la ecuación de calor y tenemos:
Q = (100 g)·(0.3 cal/gºC)·(80 - 5)ºC
Q = (100 g)·(0.3 cal/gºC)·(75)ºC
Q = 2250 cal
Por tanto, se necesitan 2250 calorías para elevar la temperatura del trozo de aluminio.
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