Question

Para determinar el calor especifico de un fluido, un calentador eléctrico en forma

helicoidal se coloca dentro de un calorímetro de 0,838 libras a 50ºF. El calentador

consume energía a razón de 72.227 cal/h. Después de 180 s la temperatura del aceite

es de 104 ºF. Si el equivalente de agua del calorímetro y del calentador es de 0,0441

libras, ¿Cuál es la temperatura del fluido?​

Answer 1

Explicación:

Para determinar el calor específico de un metal, se introducen 50 g del mismo a 15ºC

en un calorímetro junto con 100 cm3

de agua a 90ºC. El equilibrio se alcanza a 70ºC.

Por otra parte, se ha efectuado una prueba previa para determinar la capacidad calorífica

del calorímetro, introduciendo en él 100 cm3

de agua a 90ºC siendo la temperatura del

calorímetro 60ºC, alcanzándose el equilibrio a 85ºC.

a) ¿Cuál es la capacidad calorífica del calorímetro?

b) Hallar el calor específico del metal.

a) ma = masa de agua = 100 g ya que la densidad es 1 g/cm3

Ta = temperatura inicial del agua = 90 ºC

ca = capacidad calorífica del agua = 1 cal/(g ºC)

Tc = temperatura inicial del calorímetro = 60 ºC

Tf = temperatura final del conjunto

K= capacidad calorífica del calorímetro

Aplicando que el calor cedido por el agua al enfriarse va a parar íntegramente al

calorímetro (principio de conservación de la energía)

( ) ( ) 20

·º f c a a a f

cal K T T m c T T K

g C

− = − ⇒ =

b) mm = masa del metal = 50 g

Tm= temperatura inicial del metal = 15ºC

ma =masa de agua = 100 g

Ta = temperatura inicial del agua y del calorímetro = 90ºC

Tf

= temperatura final de la mezcla = 70ºC

Se ha supuesto que el calorímetro y el agua están inicialmente a la misma temperatura.

cal ( - ) ( - ) ( - ) 0,872727 0,873

ºCg

m c T T K T T m T T c m m f m a f a a f m = + ⇒ = ≈

cm=0.873 cal/ºCg