Física, pregunta formulada por edithartetaedith, hace 1 año

Dos cubos de hielo de 100,0 g cada uno se dejan caer en 925g de agua en un vaso. Si el agua estaba inicialmente a una temperatura de 25,0 ºC, y el hielo venía directamente de un congelador a –15,0 ºC, ¿cuál es la temperatura final de la bebida? Desprecie la capacidad calorífica del vaso.

Respuestas a la pregunta

Contestado por gedo7
13

RESPUESTA:

Para resolver este ejercicio debemos aplicar la ecuación de transferencia de calor.

Q = m·cp·ΔT

Donde:

Q = transferencia de calor

m = masa

cp = calor especifico

ΔT = diferencia de calor

Ahora, tenemos dos sustancias de distinta fase, por tanto veamos cuanto calor necesita el hielo para cambiar de fase.

Qh = Ql + Qc

Es decir, el calor total del hielo para cambiar de fase es la suma, primero del calor para ir de -15ºC a 0ºC (Qc) más el calor para cambiar de fase (Ql), entonces:

Qh = 2· 0.100 kg ·2220 J/kg·K·(0-(-15)) + 2·0.100 kg · 334x10³ J/kg = 73460 J

Calculamos ahora el calor necesario para que el hielo llegue a los 25ºC, entonces:

Qa = 0.925 kg · 4186 J/kg·K · (25-0)ºC = 96801.25 J

Podemos observar que Qa > Qh por tanto el hielo si se derrite y de esta manera tenemos:

73460 J + 0.200 kg · 4186 J/KgK · (Tf - 0) = 0.925 · 4186 J/kg·K · (25-Tf)ºC

73460 J + 837.2(Tf) = 3872.05(25-Tf)

Tf = 4.95 ºC → Temperatura final

La temperatura final del agua es de 4.95 ºC

Otras preguntas