Suponga que tiene una barra de hierro 9 kg a 84ºC que se sumerge en un recipiente aislado que contiene agua, pesa 1000 kg y esta a 31ºC y que tanto el hierro como el agua intercambian calor con el recipiente. Suponga que inicialmente el recipiente aislado se encuentra en equilibrio térmico con el agua que contiene. Con base en esta informacion determine la capacidad calorífica (en kJ/ºC) del recipiente sabiendo que una vez insertado el bloque de hierro la temperatura de equilibrio que alcanza el sistema completo es de 22.1ºC. Cp del agua = 4.18 kJ/kg*ºC y el Cp del hierro = 0.45 kJ/kg*ºC)
Respuestas a la pregunta
La capacidad calorífica del recipiente es 4208.16 KJ/ºC.
La capacidad calorífica del recipiente se calcula mediante el planteamiento de equilibrio térmico entre el agua, el hierro y el recipiente como se muestra a continuación :
Barra de hierro recipiente aislado agua
m1 = 9 Kg m2 m3 = 1000 Kg
To= 84ºC To = 31ºC To = 31ºC
C=? KJ/ºC
Cpfe =0.45 KJ/kg*ºC Cp H2O = 4.18 KJ/kg*ºC
Tf= 22.1ºC
Se aplica equilibrio térmico:
Q absorbido = - Q cedido
Q agua + Q recip = - Q Fe
de donde :
mH2O*Cep H2O*(Tf - TH2O)+C recip*( Tf - To rec)= -mfe*Cep fe*( Tf - Tofe)
1000 Kg*4.18 KJ/KgºC*(22.1 ºC- 31ºC)+ C recip* ( 22.1ºC- 31ºC) = - 9 Kg*0.45 KJ/kg*ºC* ( 22.1ºC- 84ºC )
C recip = 4208.16 KJ/ºC .
Respuesta:
si asi es
me gusta la respuesta de la explicacion