Question

Necesito que respondan esto :(
1 cual podria ser la temperatura final de una mezcla de 50 g de agua a 20 °C y 50 g de agua a 40 °C ?

2 S deseas calentar 100 kg de agua a 20 °C para tu baño ¿ cuanto calor se requiere? (da tu resultado en calorias y en joules)

3 imagina que una barra de 1 m de longitud se dilata 0.5 cm al calentarse.
¿cuanto se dilatara una barra de 100 m de longitud del mismo material al calentarse en igual forma?

4 supon que el claro principal del puente golden gate de 1.3 km no tuviera juntas de expansion ¿ cuanto aumentaria de longitud si su temperatura aumentara 15 °C ?

Answer 1

Q = C.e.(m)(ΔT)
Como es una mezcla vamos a hallar los resultados de cada uno e igualarlos para hallar la temperatura final
DATO: El C.e (calor específico) del agua es igual a 1cal/gºC

Vamos a empezar con la mezcla 1
Q = 1cal/gºC * 50g * (Tf - 20)
Q = 50 * (Tf - 20)

Ahora seguimos con la mezcla 2      (necesita perder temperatura)
Q = 1cal/gºC * 50g * (40 - Tf)
Q = 50 * (40 - Tf)

Queremos hallar la temperatura final, vamos a plantear una igualdad
50 * (Tf - 20) = 50 * (40 - Tf)
Simplificando ...
Tf - 20 = 40 - Tf
2Tf = 60
Tf = 30  RPTA

Answer 2

1) Tf =30ºC   ; 2 ) Q = 300000 cal ; 1254000 Joules  ; 3) ΔL2 = 0.5 m. ; 4) 2.34*10-4 Km.

  Para resolver los ejercicios planteados se procede a aplicar la fórmula de calor, que expresa que el calor es igual a la masa por el calor específico y por la variación de temperatura , también la fórmula de dilatación lineal . de la siguiente manera :

1) Tf =?

  m1 = 50g   agua

  To1 = 20ºC

   m2 = 50g  agua  

   To2  = 40ºC

      Q abs = -Q ced

   m1* Ce* ( Tf - To1) = - m2* Ce* ( Tf - To2)

    50g * 1 cal/gºC *  ( Tf - 20ºC ) = - 50 g * 1 cal /gºC * ( Tf - 40ºC )

              Tf -20ºC = - Tf + 40ºC

              2Tf = 40ºC + 20ºC

                  Tf = 30 ºC .

  2) ´ m= 100 Kg * 1000 g/1 Kg = 100000 g

         To =  17ºC    suponiendo una temperatura inicial del agua

          Tf = 20ºC

         Q = m* Ce* ( Tf -To)

           Q = 100000 g * 1 cal/g ºC * ( 20ºC - 17ºC )

          Q = 300000  cal

           300000  Cal *  4.18 joules / 1 cal = 1254000 joules.

 

   3)   Lo1= 1m

         ΔL1 = 0.5 cm * 1m / 100 cm = 5*10-3m

           Lo2= 100m

           ΔL2 =?

         

           ΔL1 = Lo* α* ΔT  se despeja  α*ΔT :

          α*ΔT = ΔL1/Lo

          α*ΔT =  5*10-3 m/ 1m = 5*10-3  

           ΔL2 = Lo*α*ΔT

           ΔL2 = 100 m * 5*10-3

           ΔL2 = 0.5 m .

    4)    Lo = 1.3 Km

            ΔT =15ºC

           α acero = 1.2*10-5 ºC-1

           ΔL=?

           ΔL = Lo*α*ΔT

           ΔL = 1.3 Km * 1.2*10-5 ºC-1 * 15ºC

           ΔL = 2.34*10-4 Km