Question

Se rodea un cubito de hielo de 30 g a −20 °C con un papel de aluminio de a −3 °C. Si la temperatura final es de −18 °C, calcula la masa del papel de aluminio con el que se rodeó al cubito de hielo.
Datos de calores específicos en cal/(g · K): hielo = 0,55; aluminio = 0,212.

Answer 1

Cuando el papel de aluminio y el cubito de hielo alcanzan el equilibrio térmico, se cumple que:

-Qliberado = Qabsorbido

Siendo el calor (Q) igual a:

Q= m*Cp*ΔT

Dónde:

m= masa

Cp= calor específico

ΔT= Cambio en la temperatura= Tfinal -  Tinicial

En este caso:

- ma*Cpa*ΔTa= mh*Cph*ΔTh

Dónde:

ma= masa del papel aluminio

mh= masa del hielo= 30g

Cpa= calor específico del aluminio= 0.212  cal/g K

Cph= calor específico del hielo= 0.55  cal/g K

ΔTa= Tf-Ti= 255 K - 270 K = -15 K

ΔTh= Tf-Ti= 255 K - 253 K = 2 K

Despejando:

ma= mhCphΔTh / -CpaΔTa

Reemplazando:

ma= (30*0.55*2) / -(0.212*-15)

ma= 10.38 g

La masa de papel aluminio con la que se rodeó el cubito de hielo es de 10.38 g.