Si 200 g de acero a 220°c se añaden 500 g de agua a 12°c, ¿cuál será la temperatura de equilibrio?.
Respuestas a la pregunta
Respuesta: La temperatura de equilibrio es de 20.2 °C
Explicación:
Se calcula la temperatura de equilibrio al colocar una masa de acero en agua, a diferentes temperaturas. El resultado obtenido es: 23,7 °C.
¿Cómo se calcula el calor transferido de la masa de acero al agua?
Al poner en contacto el acero y el agua, se transfiere calor del acero al agua, hasta que se alcanza la temperatura de equilibrio.
El calor cedido por el acero es igual al calor ganado por el agua.
Calor cedido = Calor absorbido
► El calor se calcula por la ecuación:
Q = m × Ce × ΔT
m =masa
Ce = calor específico
ΔT = Temperatura final - Temperatura inicial
► Cálculo del Calor cedido por el acero
Calor específico del acero = 0,12 Cal/ g °C
Qc = 200 g × 0,12 Cal/ g °C × ( Tf - 220 ) °C
► Cálculo del Calor ganado por el agua
Qa = m × Ce × ΔT
Qa = 500 g × 1 Cal/ g °C × ( Tf - 12 ) °C
► La cantidad de calor cedida por el acero es igual a la cantidad de calor ganado por el agua
Qa = - Qc
500 g × 1 cal/ g °C × ( Tf - 12 ) °C = - (200 g × 0,12 cal/ g °C × ( Tf - 220 ) °C)
500 Tf - 6000 = - (24 Tf - 5280)
476 Tf = 11.280
Tf = 23,7 °C
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