Al pintar la punta de una antena de 225 m de altura, un trabajador deja caer accidentalmente una botella de agua de 1.00 L de su lonchera. La botella cae sobre unos arbustos en el suelo y no se rompe. Si una cantidad de calor igual a la magnitud del cambio de energía mecánica de la botella pasa al agua, ¿cuánto aumentará su temperatura?
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Inicialmente vamos a calcular la masa de agua, tenemos que:
d =m/V
m = 1000 kg/m³ · 0.001 m³
m = 1 kg
Ahora, calculamos la energía potencial que teníamos al comienzo.
Ep = m·g·h
Ep = 1 kg· 9.8m/s² · 225 m
Ep = 2205 J
Sabemos que la energía se transforma a calor, entonces planteamos la ecuación de calor, tenemos que:
Q = m· cp · ΔT
2205 J = 1 kg · 4182 J/kg·K · ΔT
ΔT = 0.52 K
Por tanto, si toda la energía mecánica paso a calor el agua cambiaría en 0.52 kelvin.
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