Question

un cubo de cobre con una masa de mc= 75g. Se coloca en un horno a una temperatura de Tc= 312 °C hasta que alcanza un equilibrio térmico. Después se deja caer rápidamente en una jarra aislada que contiene agua de una masa mw=220 g. La capacidad calorífica de la jarra es de Crb= 190 J/. Al inicio la jarra y el agua tienen una temperatura de Ti= 12°C. Cuál es la temperatura final de equilibrio del sistema formado por cobre+agua+jarra? ​

Answer 1

La temperatura final del sistema es Tf = 20.79 °C

Explicación paso a paso:

Estamos en presencia de un problema de Calorimetria, donde los elementos alcanzan el equilibrio térmico, esto implica la siguiente relación:

-Qcedido = Qabsorbido

El cubo de cobre (Cp = 387 J/kg°C ) tiene un temperatura elevada, por ende este sera quien ceda el calor

La ecuación para calcular el calor es:

Q = mCp (Tf -Ti)

Aplicamos la relación para equilibrio

Cp agua = 4180J/kg°C

-(0.075kg * 387 J/kg°C * (Tf - 312°C) = 0.22kg (Tf - 12°C ) (4180 + 190)J/kg°C

Despejamos Tf

-29.025J/°|C*Tf+9050J = 961.4J/°CTf - 11536.8J

-990.425J/°C Tf = -20586.8J

Tf = 20.79 °C