Question

Un trozo de cobre a 140°C es sumergido en 110 gramos de agua a 20°C,
llegando a una temperatura de equilibrio de 40°C. Calcule la masa del trozo de
cobre, considerando el Calor especifico del cobre 0.11 Cal/g°C

Answer 1

Respuesta:

La temperatura final de la mezcla es 51.4 °C.

Explicación:

El calor transferido se calcula mediante la expresión:

Q= mCeΔT

Dónde:

m= masa

Ce= calor específico

ΔT= cambio en la temperatura

Cuando se alcanza el equilibrio térmico:

-Qliberado= Qabsorbido

-mCemΔTm= maCeaΔTa

-mCem(Tf - Tim)= maCea(Tf - Tia)

mCem(Tim - Tf)= maCea(Tf - Tia)

Dónde:

m= masa del trozo de metal= 500 g

Cem= calor específico del metal= 0,131 J/g °C

ma= masa del agua= v*ρ

      Densidad del agua (ρ)= 1 g/ mL

ma= 200 mL *1 g/ mL= 200 g

Cea= calor específico del metal= 4.186 J/g °C

Tim=Temperatura inicial del metal= 427 °C

Tia= Temperatura inicial del agua= 22 °C

Tf= Temperatura final de la mezcla

Despejando:

mCemTim - mCemTf = maCeaTf - maCeaTia

mCemTim + maCeaTia= maCeaTf + mCemTf

mCemTim + maCeaTia= Tf(maCea + mCem)

Tf= (mCemTim + maCeaTia) / (maCea + mCem)

Reemplazando:

Tf= (500 g *0,131 J/g °C *  427 °C + 200 g * 4.186 J/g °C * 22 °C) / (500 g *0,131 J/g °C  + 200 g * 4.186 J/g °C )

Tf= 51.4 °C

Explicación: