Question

Problema de física

Un estudiante deja caer dos objetos metálicos en un recipiente de acero de 120 que contiene 150 de agua a 25°. Uno es un cubo de cobre de 200 que inicialmente está a 85.0°, y el otro es un pedazo de aluminio que inicialmente está a 5.0°. Para sorpresa del estudiante, el agua alcanza una temperatura final de 25°, precisamente como comenzó. ¿Cuál es la masa del bloque de aluminio?

Answer 1

El valor de la masa del bloque de aluminio, es: m Al= 257.94 g Al

Para determinar la masa del bloque de aluminio se plantea la ecuación de equilibrio térmico; teniendo presente que el cuerpo mas caliente le proporciona calor al más frio, de la siguiente manera:

Recipiente de acero:

m= 120 g

To= 25ºC

Agua:

m = 150 g

To= 25ºC

Cubo de cobre:

m= 200g

To= 85ºC

Bloque de aluminio:

m=?

To= 5ºC

Tf= 25ºC

Equilibrio térmico:

 Q abs = - Q ced

mAl*CeAl* (25ºC-5ºC)+ magua*Ceagua* ( 25ºC-25ºC) +macero* Ceacero*( 25ºC-25ºC)= - mCu*CeCu*(25ºC-85ºC)

Se despeja la masa del aluminio :

mAl= - mCu*CeCu* ( 25ºC-85ºC)/CeAl* ( 25ºC-5ºC)

mAl= - 200g* 0.092 cal/gºC* ( -60ºC)/0.214 cal/gºC* ( 20ºC)

m Al= 257.94 g Al