Question

– Se colocan 200 g de hierro a 120 °C en un recipiente conteniendo 500 g de agua a 20 °C.
Siendo el calor específico del hierro igual a 0,114 cal /g °C y considerando despreciable el
calor absorbido por el recipiente. Determine la temperatura de equilibrio térmico.

Answer 1

RESOLUCIÓN.

La temperatura de equilibrio es de 24,36 °C.

Explicación.

Para resolver este problema hay que aplicar la ecuación del calor.

Q = (T2 - T1)*m*Cp

Dónde:

Q es el calor.

T2 es la temperatura final.

T1 es la temperatura inicial.

m es la masa.

Cp es el calor específico.

Datos para el agua:

Cp = 1 cal / g*°C

m = 500 g

T1 = 20 °C

Sustituyendo:

Q = 1*500*(T - 20)

Datos para el hierro:

Cp = 0,114 cal / g*°C

T2 = 120 °C

m = 200 g

Sustituyendo:

Q = (120 - T)*200*0,114

Ahora se igualan los calores ya que la energía que gana el agua es la misma que pierde el hierro.

1*500*(T - 20) = (120 - T)*200*0,114

500T - 10000 = 2736 - 22,8T

522,8T = 12736

T = 12736/522,8

T = 24,36 °C