• Asignatura: Química
  • Autor: juliano81
  • hace 3 años


En un volumen de 2 litros de agua a 27 °C se sumerge una pieza de hierro
caliente a 250°C con una masa de 300g Calcular la temperatura final
media.
. Ce (Agua) =1,0 cal/g °C.
. Ce (Hierro) = 0,11 cal/g.°C

Respuestas

Respuesta dada por: areliscresp
2

La temperatura final media  se obtiene aplicando la ley cero de la Termodinámica:  Dos sustancias a diferentes temperaturas en contacto se transfiere calor mutuamente hasta que sus temperaturas finales se igualan

La ecuación general de calorimetría establece que

Calor ganado = Calor cedido

Q ganado agua = m agua *Ce (agua)  * ΔT = m agua *Ce (agua)  * (Tf -27°C)

densidad agua = 1 g/ml    

masa agua= 2 L *1kg/L = 2kg= 2000 g

Q ganado agua = 2000 g * 1,0 cal/g °C. * (Tf -27°C)= 2000 * (Tf -27°C)

Qperdido es negativo, por ello cambia el signo del ΔT

Qperdido = m hierro *  Ce (hierro)  * ΔT = m hierro *Ce (hierro)  * (250-Tf)

Qperdido = 300 g *0.11 cal/g.°C *(250°C - Tf) = 33 * (250 -Tf°C)

En el equilibrio térmico se tiene que

2000 * (Tf -27°C) = 33 * (-Tf +250°C)

2000Tf - 54000 = -33 Tf + 8250

2000 Tf +33 Tf = 8250+54000

2033 Tf = 62250

Tf=62250/2033

Tf=    30.62 °C  

CONCLUSIÓN: EL AGUA SE CALIENTA HASTA  30.62°C  Y EL HIERRO SE ENFRÍA HASTA    30.62°C   LLEGANDO AL EQUILIBRIO TÉRMICO

 

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