Determine la temperatura a la que se calentó una barra de hierro de 6kg si al ser introducidos en 2.5 kg de agua a 15 °C eleva la temperatura de esta hasta 30 °C
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
El hierro estaba a una temperatura de 396.02 K o 123ºC.
Explicación:
En este ejercicio debemos buscar la cantidad de calor que cedió el agua al hierro para ello podemos aplicar la siguiente ecuación:
Qhierro + Q agua = 0 (1)
Donde:
Qhierro = calor absorbido
Qagua = calor cedido.
Por otra parte la transferencia de calor viene dada por la siguiente ecuación:
Q = m·cp· ΔT (2)
Donde:
m= masa.
cp = poder calorífico.
ΔT = diferencial de temperatura.
Como datos extra el poder calorífico del hierro es 450J /Kg·K y del agua 4186 J/Kg·K.
Sustituimos (2) en (1).
m,h·cp,h· (T2-T1) + m,a· cp,a · (T2-T1) = 0
Sustituimos datos:
3Kg· 450 J/ Kg·K · (303 K - T1) + 2Kg· 4186 J/Kg K·(303-288) K = 0
Despejamos la T1 del hierro:
T1= 396.02 K