¿Cuál será la temperatura final de 50 gramos de agua a 20 grados Celsius cuando se sumergen en ella 110 gramos de clavos de acero a 40 grados Celsius?
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2
La temperatura final de agua es de 39.5 °C.
Explicación.
Para resolver este problema hay que aplicar la ecuación del calor, la cual es la siguiente:
Q = m*Cp*(T2 - T1)
Los datos son los siguientes:
Cpa = 4.186 kJ/kg*K
Cpc = 460 kJ/kg*K
T1a = 20 °C = 293 K
ma = 20 g = 0.02 kg
mc = 110 g = 0.11 kg
T1c = 40 °C = 313 K
Sustituyendo los datos en la ecuación se tiene que las ecuaciones son las siguientes:
Qa = 0.02*4.186*(T2 - 293)
Qc = 0.11*460*(T2 - 313)
La relación es Qa = - Qc:
0.02*4.186*(T2 - 293) = 0.11*460*(313 - T2)
T2 = 312.5 K = 39.5 °C
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