Equilibrio térmico 07
Un calorímetro, de capacidad calorífica despreciable, contiene 440 gramos de agua a 9 ºC. Se introduce en el agua un trozo de hierro de 50 gramos a 90 ºC y cuando se alcanza el equilibrio la temperatura es de 10 ºC. Calcula el calor específico del hierro.
Solución:
Datos:
Agua: m1 = 440 g; c1 = 1 cal/g ºC; t1 = 9 ºC
Hierro: m2 = 50 g; t2 = 90 ºC
Temperatura de equilibro: t = 10 ºC
El agua aumenta su temperatura desde t1 hasta una temperatura t (temperatura de equilibrio), mientras que el hierro baja su temperatura desde t2 hasta t.
Calor intercambiado:
Principio de la calorimetría:
Qg + Qp = 0
Calor ganado por el agua:
Qg = m1 c1 (t – t1)
Calor perdido por el hierro:
Qp = m2 c2 (t – t2)
Sustituyendo en el principio de la calorimetría:
m1 c1 (t – t1) + m2 c2 (t – t2) = 0
m2 c2 (t – t2) = – m1 c1 (t – t1)
c2 = [m1 c1 (t1 – t)]/[ m2 (t – t2)]