Question

1.- ¿Qué cantidad de calor en Joules ganan 3 lb de aluminio al calentarse de 25°C a 75°C?



2.- Dos kg de plomo ganan 450J al elevar su temperatura a 220°C. Halle su temperatura inicial.
Me ayudan porfavor con procedimiento. doy coronita
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Answer 1

1) La cantidad de calor en Joules que ganan las 3 libras de aluminio es: Q = 60916.81 Joules

2) La temperatura inicial del plomo es: To= 216.52 °C  

1)  Como se tiene la masa del aluminio y las temperaturas antes y despues de calentarse se procede a aplicar la fórmula de calor : Q = m* Ce* ( Tf-To) , siendo el calor especifico del aluminio Ce= 0.214 cal/g°C , de la siguiente manera :

m = 3 lb * 454 g /1 lb = 1362 g

 Ce = 0.214 cal/Kg*°C

To= 25°C

 Tf= 75°C

Q=?

  Q = m*Ce*( Tf-To)

  Q = 1362 g *0.214cal/g°C * ( 75°C-25°C)

Q = 14573.4 cal

14573.4 cal *4.18 Joule / 1 cal = 60916.81 Joules

2) m = 1 Kg Plomo= 1000 g  

    Q = 450 J * 1 cal / 4.18 J = 107.65 cal

     Tf = 220°C

    To =?

     Ce Pb = 0.031 cal/g°C

     Fórmula de calor Q: Q = m*Ce*( Tf-To)

     Despeje de la temperatura inicial To :

     To = Tf - Q/m*Ce

     To = 220°C - 107.65 cal/1000g*0.031 cal/g°C

    To= 216.52 °C  

Answer 2

1. ¿Qué cantidad de calor en Joules ganan 3 lb de aluminio al calentarse de 25°C a 75°C?

Solución

• Tenemos los siguientes datos:

→ Q (cantidad de calor) = ? (en J)

→ m (masa) = 3 lb ≈ 1.36078 kg

→ Ce (calor específico de aluminio) ≈ 0.909 kJ/kg.K

T2 (temperatura final) = 75 ºC (en Kelvin)

TK = TC + 273.15

TK = 75 + 273.15

TK = 348.15 → T2 (temperatura final) = 348.15 K

T1 (temperatura inicial) = 25 ºC (en Kelvin)

TK = TC + 273.15

TK = 25 + 273.15

TK = 298.15 → T1 (temperatura inicial) = 298.15 K

ΔT (variación de temperatura)

ΔT = T2 - T1

ΔT = 348.15 K - 298.15 K

→ ΔT (variación de temperatura) = 50 K

• Aplicamos los datos a la fórmula de calorimetría, tenemos:

$Q = m*C_e*\Delta{T}$

$Q = 1.36078\:kg\!\!\!\!\!\!\!\dfrac{\hspace{0.4cm}}{~}*0.909\:\dfrac{kJ}{kg\!\!\!\!\!\!\!\dfrac{\hspace{0.4cm}}{~}*\diagup\!\!\!\!\!K} *50\:\diagup\!\!\!\!\!K$

$Q = 61.847451\:kJ$

Si:

1 kJ ---------- 1000 J

61.847451 kJ ------ y J

$\dfrac{1}{61.847451} = \dfrac{1000}{y}$

$1*y = 61.847451*1000$

$\boxed{\boxed{Q = 61847.451\:J}}\:\:\:\:\:\:\bf\purple{\checkmark}$

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2. Dos kg de plomo ganan 450 J al elevar su temperatura a 220°C. Halle su temperatura inicial.

Solución

• Tenemos los siguientes datos:

Si: 1 cal = 4.186 J

Q (cantidad de calor) = 450 J (en cal)

1 cal --- 4.186 J

y cal ---- 450 J

$\dfrac{1}{y} = \dfrac{4.186}{450}$

$4.186*y = 1*450$

$4.186\:y = 450$

$y = \dfrac{450}{4.186}$

$y \approx 107.5 \to Q\:(cantidad\:de\:calor)\approx 107.5\:cal$

→ m (masa) = 2 kg

→ Ce (calor específico del plomo) ≈ 0.031 cal/gºC

→ T2 (temperatura final) = 220 ºC

→ T1 (temperatura inicial) = ? (en ºC)

• Aplicamos los datos a la fórmula de calorimetría, tenemos:

$Q = m*C_e*\Delta{T}$

$Q = m*C_e*(T_2-T_1)$

$107.5\:cal = 2000\:g*0.031\:\dfrac{cal}{g\:\ºC} *(200 - T_1)$

$107.5 = 62 *(200 - T_1)$

$107.5 = 13640 - 62\:T_1$

$62\:T_1 = 13640 - 107.5$

$62\:T_1 = 13532.5$

$T_1 = \dfrac{13532.5}{62}$

$T_1 = 218.266129... \to \boxed{\boxed{T_1 \approx 218.27\:\ºC}}\:\:\:\:\:\:\bf\green{\checkmark}$

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$\bf\green{Espero\:haberte\:ayudado,\:saludos...\:Dexteright02!}\:\:\ddot{\smile}$