Question

¡Ayuda por favor! Es para hoy

Física 3ro de Secundaria - MUCHOS Puntos

Un trabajador saca un trozo de hierro de 2 kg de un horno y lo coloca en un recipiente de aluminio de 1kg, que se ha llenado parcialmente con 2kg de agua. Si la temperatura del agua sube de 21 a 50°C, ¿Cuál sera la temperatura inicial del hierro?

POR FAVOR DENME LOS DATOS, LA FÓRMULA Y LA SUSTITUCIÓN

R = 336.67°C (Según mi profesor este debe ser el resultado o al menos se debe acercar)​​​

Answer 1

Respuesta:

Temperatura inicial del hierro= 348.76°C

Explicación:

Hay que recordar que:

(Ecuación 1) $dQ=m*c*dT$, donde c es el calor específico del material

y $dT=T_f -T_i$, donde Tf es la temperatura de equilibrio del sistema

Además hay que analizar cuales son los materiales que ganan y pierden calor en el sistema planteado, estos son:

materiales que ganan calor: aluminio y agua

materiales que pierden calor: hierro (porque sale del horno a interactuar con otro material de menor temperatura)

Según la teoría de equilibrio de temperaturas en un sistema, se plantea así:

(Ecuación 2): $Q_{perdido}=-Q_{ganado}$, reemplazando con el análisis que se hizo de los materiales, queda así:

$dQ_{hierro}=-[dQ_{aluminio}+dQ_{agua}]$, se emplea la ecuación 1 y se sustituye de acuerdo al material.

$m*C_{hierro}*(T_f-T_{i[hierro]})=-[m*C_{aluminio}*(T_f-T_{i[aluminio]})+m*C_{agua}*(T_f-T_{i[agua]})]$

de un libro de física en el capítulo de temperatura, se busca una tabla de calores específicos de materiales como se observa en la figura adjunta, además se detallan los datos obtenidos del enunciado del problema, reemplazando con lo que se tiene, queda así:

$T_f=T_{equilibrio}=50C$

$2*450(50-T_{i[hierro]} )=-[1*900(50-21)+2*4186(50-21)]$

$45000-900T_i[hierro] =-268888$

$T_{i[hierro]}=\frac{45000+268888}{900}$

$T_{i[hierro]}=348.76C$