En un recipiente térmicamente aislado que contiene 1,5 kg de agua a 20,0 ºC, se introduce un metal de 3,00 kg a 130º C. Si la temperatura de equilibrio es de 40,0º C. ¿Cuál es el calor específico del metal? (Ceagua=1,00cal/g°C)
Respuestas a la pregunta
Sabiendo que en un recipiente aislado que tiene 1.5 kg de agua se coloca un metal con una masa de 3 kg, teniendo en cuenta la temperatura de equilibrio, tenemos que el calor específico del metal es de 0.11 cal/gºC.
Fórmula general sobre la cantidad de calor
La cantidad de calor asociada con un proceso se puede calcular mediante la siguiente ecuación:
Q = m·cp·ΔT
Donde:
- Q = cantidad de calor
- m = masa
- cp = calor específico
- ΔT = diferencia de temperatura
Condición para resolver el problema
Para resolver este problema se debe considerar que todo el calor cedido por el metal es absorbido por el agua, esto se puede expresar mediante la siguiente igualdad:
Qa = -Qm
Resolución del problema
Considerando los distintos datos del problema, procedemos a buscar el calor específico del metal, entonces:
Qa = -Qm
ma·cpa·ΔT = -mm·cpm·ΔT'
(1500 kg)·(1 cal/gºC)·(40 ºC - 20 ºC) = -(3000 kg)·cpm·(40ºC - 130ºC)
30000 = 270000·cpm
cpm = 30000 / 270000
cpm = 0.11 cal/gºC
En conclusión, podemos afirmar que el calor específico del metal viene siendo de 0.11 cal/gºC.
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