Question

Un bloque de cobre de 1.3 kg se calienta a 200°C y luego se introduce en un recipiente aislado que se ha llenado parcialmente con 2kg de agua a 20°C. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio?

Answer 1

Q= Calor
M= Masa
C= Calor especifico

Hay que recordar que la formula del calor especifico es:

Q=M*C*(cambio de temperatura)

por lo cual la regulacion de ambas temperaturas tendria como resultado:

Q cobre = Q h2o

Entonces con las formulas quedaria
M1*C1*(cambio de temperatura)=M2*C2*(cambio de temperatura)

Se debe razonar que el material que tenga mas alta la temperatura se le restara la temperatura final (Tf) y al de la temperatura mas baja aumentara, por lo cual.

(1.3)(390)(200-Tf)=(2)(4186)(Tf-20)     introduciendo datos ala formula
 
507(200-Tf)=(8372)(Tf-20)                    se multiplican las primeras cantidades

101400 - 507Tf = 8372Tf - 167440           el primer resultado se multiplica                                                                         por el parentesis

101400 + 167400 = 507Tf + 8372Tf             despejamos para poder sumar

268840 = 8879Tf                                                    sumas y despejamos

268840 / 8879 = Tf                                                

30.27° C = Tf        

Answer 2

Podemos decir que la temperatura de equilibrio entre el cobre y el agua es de 30.26 ºC.

Explicación:

En este caso asumiremos que el calor que cede el cobre es el que absorbe el agua, entonces:

Qa = -Qc

Definimos y tenemos que:

ma·cpa·(Tf - Ti) = -mc·cpc·(Tf - Ti)

Sustituimos datos y despejamos la temperatura final:

(2000 g)·(1 cal/gºC)·(Tf - 20ºC) = - (1300 g)·(0.093 cal/gºC)·(Tf - 200ºC)

2000·Tf - 40000 = -120.9·Tf + 24180

2000·Tf + 120.9·Tf = 24180 + 40000

2120.9·Tf = 64180

Tf = 30.26ºC; siendo esta la temperatura de equilibrio.

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