Imagine que le dan una muestra de metal y le piden determinar su calor específico. Pesa la muestra y obtiene un
valor de 25,4N. Añade con mucho cuidado 1,50x104J de energía calorífica a la muestra, y observa que su temperatura
aumenta 18C°. ¿Qué calor específico tiene la muestra
Respuestas a la pregunta
Datos:
Calor especifico: es el calor que requiere una sustancia o materia por unidad de masa para lograr incrementar su temperatura en un grado Celsius.(Ce)
Q: la energía que se transfiere entre dos sistemas o entre uno y su entorno
Q = 1,5 *10⁴ joules
ΔT = 18°C
P = 25,4 N
Determinemos la masa:
P = m*g
m = P /g
m = 25,4 N/ 9,8 m/seg²
m = 2,59 kg
Calor Especifico de la muestra de metal:
Ce = Q / m*ΔT
Ce = 1,5 *10⁴ joules / 2,59 kg * 18°C = 321,75J/kg*°C
Sabiendo que la muestra de metal pesa 25.4 N y cuando se le añade 1.50x10⁴ J de energía calorífica su temperatura aumenta 18 ºC, tenemos que el calor específico de la muestra es de 321.75 J/kgºC.
Fórmula para calcular la cantidad de calor
La cantidad de calor se obtiene mediante la siguiente ecuación:
Q = m·cp·ΔT
Donde:
- Q = cantidad de calor
- m = masa
- cp = calor específico
- ΔT = diferencia de temperatura
Resolución del problema
Inicialmente, se obtiene la masa del cuerpo, tal que:
P = m·g
25.4 N = m·(9.8 m/s²)
m = 25.4 N / 9.8 m/s²
m = 2.59 kg
Ahora, usando la ecuación de cantidad de calor, procedemos a buscar el calor específico:
Q = m·cp·ΔT
1.50x10⁴ J = (2.59 kg)·cp·(18ºC)
cp = 1.50x10⁴ J / (2.59 kg)·(18ºC)
cp = 321.75 J/kgºC
Por tanto, el calor específico de la muestra es de 326.80 J/kgºC.
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