Question

Se agregan 300 g de balines de acero con una temperatura de 90 °c a una cantidad desconocida de agua con una temperatura de 20 °c. ¿ cual es la masa del agua si la temperatura de equilibrio es de 30 °c​

Answer 1

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La masa del agua es 200g

Explicación paso a paso:

Datos:

BALINES DE ACERO

m1 = 300g = 0,3kg

t1 = 90°C

C1 = 0,110 Kcal/kg °C (Tabla de capacidad calorífica de los materiales)

AGUA

t2 = 20°C

C2 = 1 Kcal/kg°C

Este problema trata de equilibrio térmico, por ende es necesario utilizar la siguiente ecuación:

Q = mCΔT

ΣQ = 0 (Condición equilibro térmico)

Ahora bien al estar en presencia de dos cuerpos, nuestra ecuación de equilibrio queda planteado de la siguiente forma:

ΣQ = m1C1(Tf1 -T1) + m2C2(Tf2 -T2) = 0

Despejamos m2 y sustituimos valores:

m2 = [(0,3kg*0,110Kcal/kg°C)(30°C - 90°C)] / -[(1 Kcal/kg°C)*(30°C-20°C)]

m2 = 0,2 Kg = 200g