Un calorímetro de aluminio una masa de 100 g contiene 250 g de agua el calorímetro y el agua está en equilibrio térmico a 10.0 grados centígrados dos bloques metálicos se colocan en el agua 1 es un trozo de cobre de 50.0 g a 80.0 grados centígrados el el otro tiene una masa de 70.0 g y originalmente está a una temperatura de 100 grados centígrados todo el sistema se estabiliza a una temperatura final de 20.0 grados centígrados determina el calor específico de la muestra desconocida con los datos de la tabla 20.0 puede hacer una identificación del material desconocido puede identificar un material posible explique sus respuestas
Respuestas a la pregunta
El calor específico del bloque de material desconocido es Ce= 0.435 cal/gºC y el material es berilio.
El calor específico se calcula mediante el planteamiento del equilibrio térmico presente, debido a que hay un intercambio de calor entre los componentes el material más caliente transfiere calor a los otros materiales de la siguiente manera :
Calorímetro de aluminio 1 :
m = 100g
Ce = 0.214 cal/gºC
To= 10ºC
Agua 2 :
m= 250 g
Ce= 1 cal/gºC
To= 10ºC
Bloque de Cobre 3 :
m =50 g
Ce = 0.092 cal/gºC
To = 80ºC
Bloque de material desconocido 4:
m= 70 g
To = 100ºC
Ce =?
Tf = 20ºC
Q abs = - Q cedido
m1*ce1*( Tf-To) + m2* ce2* ( Tf-To) +m3*ce3*(Tf-To) = - m4*ce4*(Tf-To)
Se despeja ce4 :
Ce4 = [m1*ce1*(Tf-To) + m2*ce2*( Tf-To)+m3*ce3*(Tf-To)]/[ - m4*(Tf-To4)]
Ce4 = [ 100g*0.214cal/gºC*(20ºC-10ºC)+250g *1 Cal/gºC*( 20ºC-10ºC) +50g*0.092 cal/gºC*(20ºC -80ºC) ]/[- 70g*( 20ºC -100ºC ) ]
Ce4 = (214 + 2500 -276)cal /5600g *ºC
Ce4 = 0.435 cal/gºC.
El material de desconocido es el berilio.