Question

Desde una altura de 60 m se deja caer un bloque de hielo de 10 kg a 0 °C, el cual impacta sobre una superficie horizontal.
Si toda la energía mecánica se
transforma en calor el cual es absorvido en su totalidad por el hielo, determine la masa de hielo que se transforma en líquido (1 J = 0,24 cal; g = 10 m/s2)

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Answer 1

Con la energía mecánica que tiene el hielo a una altura de 60 metros solo se trasforma a líquido 0.018 kg de la masa del hielo.

Explicación:

Inicialmente buscamos la energía que tiene el hielo a 60 m, entonces:

Ep = m·g·h

Ep = (10 kg)·(10 m/s²)·(60 m)

Ep = 6000 J

Ahora, esta energía pasará será calor para el hielo y hará que se derrita cierta parte de él, veamos cuánta masa se derrite con esa energía.

m = (Q/Lf)

Donde Lf es el calor de fusión del hielo, entonces:

m = (6000 J)/ (334·10³ J/kg)

m = 0.018 kg

Con la energía mecánica que tiene el hielo a una altura de 60 metros solo se derretiría 0.018 kg de la masa del hielo.