Un bloque de alumino de 1kG se calienta a presión atmosférica de manera que tal que su temperatura aumenta, si de aplicaron 16.2 kj en forma de calor y su temperatura inicial es de 22°C. Encuentre la temperatura final del bloque de aluminio.
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Respuestas a la pregunta
Respuesta:
La temperatura final del bloque de aluminio será 40ºC
Explicación:
Para calcular el aumento de temperatura en el fenómeno mostrado, debemos recurrir a la termodinámica o física térmica como algunos le dicen. Para solucionar este ejercicio se debe usar la definición de calor específico, el cual se considera como la cantidad de energía calorífica que se necesita para elevar en un grado la temperatura de una masa. Se debe destacar que cada sustancia requiere una cantidad diferente de energía, por lo tanto, los calores específicos de cada sustancia son diferentes. El calor específico esta definido matemáticamente de la siguiente forma:
c≡
Donde c representa el calor específico, Q representa el calor, m representa la masa y ΔT representa la variación de temperatua.
A partir de la ecuación anterior se pueden realizar los despejes necesarios para conseguir una expresión que relacione el calor con la masa, el calor específico y la diferencia de temperatura de un objeto. Dicha expresión es representada por:
En el caso del ejercicio solicitado podemos despejar la temperatura final de la expresión anterior según lo solicitado como se muestra a continuación:
Sustituyendo los valores de Q=16.2KJ, Ti=22ºC, m=1Kg y c=0.9 se obtiene la solución:
Cabe destacar que el valor de Q en este caso se considera positivo ya que la convención de signos indica que si el cuerpo esta aumentando su temperatura tanto Q como ΔT son positivos, en caso que el cuerpo disminuya su temperatura ambos valores serán negativos.
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