1. 1 kg de agua a 100oC mezclado con 1 kg de agua a 10oC en un sistema aislado. El calor especifico de agua es 4200 J / kg oC. Determinar el final temperatura ¡de la mezcla!
Conocido :
Misa de agua caliente (m1) = 1 kg
Temperatura del agua caliente (T1) = 100oC
Masa de agua fría (m2) = 1 kg
Temperatura del agua fría (T2) = 10oC
Buscado : La temperatura final (T)
solución:
Calor perdido = Calor ganado (sistema aislado)
m c ΔT = m c ΔT
m ΔT = m ΔT
m1 (T1 – T) = m2 (T – T2)
(1)(100 – T) = (1)(T – 10)
100 - T = T – 10
100 + 10 = T + T
110 = 2T
T = 110 / 2
T = 55
La temperatura final es 55oC.
2. Un bloque de plomo de 3 kg a 80o Se coloca un plomo en 10 kg de agua. El calor específico del plomo es de 1400 J/kg.-1C-1 y el calor específico del agua es 4200 J/kg.-1C-1La temperatura final en equilibrio térmico es 20oC. ¡Determina la temperatura inicial del agua!
Conocido :
Misa (m1) = 3 kg
El calor específico del plomo (c1) = 1400 J.kg-1C-1
La temperatura del plomo (T1) = 80 oC
masa de agua (m2) = 10 kg
El calor específico del agua (c2) = 4200 J.kg-1C-1
La temperatura del equilibrio térmico (T) = 20 oC
Buscado : La temperatura inicial del agua (T2)
solución:
Calor perdido = Calor ganado
Q liderar = Q Agua
m1 c1 ΔT = m2 c2 ΔT
(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)
(4200)(60) = (42,000)(20-T)
252,000 = 840,000 – 42,000 T
42,000 T = 840,000 – 252,000
42,000 T = 588,000
T = 588,000 / 42,000
T = 14
La temperatura inicial del agua es 14oC.
3. Un bloque de cobre en 100oC colocado en 128 gramos de agua a 30 oC. El calor específico del agua es 1 cal.g-1oC-1 y el calor específico del cobre es 0.1 cal.g-1oC-1. Si la temperatura del equilibrio térmico es 36 oC, ¡Determina la masa del cobre!
Conocido :
La temperatura del cobre (T1) = 100 oC
El calor específico del cobre (c1) = 0.1 cal.g-1oC-1
masa de agua (m2) = 128 gramos
Temperatura del agua (T2) = 30 oC
El calor específico del agua (c2) = 1 cal.g-1oC-1
La temperatura del equilibrio térmico (T) = 36 oC
Buscado : Masa de cobre (m1)
solución:
Calor perdido = Calor ganado
Q cobre = Q Agua
m1 c1 ΔT = m2 c2 ΔT
(m1)(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
(m1)(0.1)(64) = (128)(1)(6)
(m1(6.4) = 768
m1 = 768 / 6.4
m1 = 120
La masa de cobre es 120 gramos
4. Un bloque de hielo de M kg en 0oC colocado en 340 gramos de agua a 20oC en una cuba. Si el calor de fusión para agua = 80 calorías por gramo-1, El calor específico del agua es 1 cal g-1 oC-1. Todo el hielo se derrite y la temperatura de equilibrio termal is 5oC, ¡Determina la masa de hielo!
Conocido :
masa de agua (m) = 340 gramos
La temperatura del hielo (T hielo) = 0oC
La temperatura del agua (T Agua) = 20oC
La temperatura del equilibrio térmico (T) = 5oC
El calor de fusión del agua (L) = 80 cal g-1
El calor específico del agua (c Agua) = 1 cal g-1 oC-1
Buscado : Misa de hielo (METRO)
solución:
Calor perdido = Calor ganado
Q agua = Q hielo
m c (ΔT) = mes Les +m c (ΔT)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80M + 5M
5100 = 85 millones
METRO = 5100/85
M = 60 gramos
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