Question

“En un sistema aislado una sustancia A que tiene una temperatura de 20 ºC se mezcla
con una sustancia B que está a 30 ºC obteniendo una temperatura final de 25 ºC sin
observar cambios de fase”.
La sentencia anterior es verdadera
A) solamente si ambas sustancias tienen la misma masa.
B) solamente si ambas sustancias tienen el mismo calor específico.
C) solamente si ambas sustancias tienen la misma capacidad calórica.
D) solamente si ambas sustancias tienen el mismo calor latente.
E) siempre.

Answer 1

Se selecciona la respuesta  C) solamente si ambas sustancias tienen la misma capacidad calórica.

Tenemos:

Sustancia A  - 20 °C        masa ma  -   calor especifico Ca

Sustancia B  - 30 °C        masa mb  -   calor especifico Cb

Temperatura final = 25 °C

El sistema es aislado, entonces no hay pérdidas de calor: el calor cedido por la sustancia B, lo gana la sustancia A:

Q = m . C. ΔT

(ma . Ca ) × ( Tf - Ta) + (mb . Cb ) × ( Tf - Tb) = 0

(ma . Ca ) × ( 25 - 20) + (mb . Cb ) × ( 25 - 30) = 0

5 (ma . Ca )  - 5 (mb . Cb )  = 0

(ma . Ca )  = (mb . Cb )    

ma . Ca = Capacidad calórica de A

mb . Cb = Capacidad calórica de B

Capacidad calórica de A debe ser igual a Capacidad Calórica de B