Question

Formula => Q=m c (tf-ti)

Si tiene un recipiente de aluminio, de 450g que contiene 120g de agua a 16°c. si dentro del recipiente se deja caer un bloque de hierro de 220g a 84°c,¿cuál es la temperatura final del sistema?

Answer 1

Vamos a considerar que el recipiente de aluminio está en equilibrio térmico con el agua, es decir que están a la misma temperatura (T=16°C).

Además, el calor que gana el recipiente con el agua debe ser igual al que pierde el bloque de hierro.

Qrecip+Qagua=Qhierro
[m*c*(tf-ti)]+[m*c*(tf-ti)]=[m*c*(tf-ti)]
[450*0.22*(tf-16)]+[120*1*(tf-16)]=[220*0.113*(84-tf)]
[99*(tf-16)]+[120*(tf-16)]=[24.86*(84-tf)]
210*(tf-16)=24.86*(84-tf)
210*tf-3360=2088.24-24.86*tf
210*tf+24.86*tf=2088.24+3360
234.86*tf=5448.24
tf=5448.24/234.86
tf=23.20°C

La temperatura final del sistema es 23.20°C.

La conclusión sería que el bloque de hierro pierde calor, por lo que se enfría. Consecuentemente el recipiente y el agua ganan calor y su temperatura se eleva.