CTII Cálculo temperatura final tras absorción de calor

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CTII Cálculo temperatura final tras absorción de calor

  1. 1. Cálculos con el calor transmitido por cambios de temperatura (II) Departamento de Física y Química IEDA Licenciado bajo CC BY
  2. 2. ¿Qué temperatura alcanzan 100 gramos de agua a 15ºC al absorber 1804 Julios de calor? Dato: Calor específico del agua líquida=4180 J/kg·ºC
  3. 3. Usaremos la expresión que nos da el calor cedido o absorbido por un cambio de temperatura: Q=m·ce·(Tf-Ti) Para aumentos de temperatura Q es positivo y para disminuciones, negativo.
  4. 4. Los datos que tenemos son: Q=1804J m=100g ce=4180 J/kg·ºC Tf=¿? Ti=15ºC
  5. 5. Observamos que el calor específico está expresado en Julios partido de kilogramo y ºC y la masa está en gramos. Es necesario poner ambos datos en la misma unidad.
  6. 6. Lo más fácil es convertir la masa a kilogramos... 1 kg m= 100g· 1000 g = 0.1 kg
  7. 7. Ahora ya podemos sustituir en la expresión del calor: Q=m·ce·(Tf-Ti) 1804=0.1·4180·(Tf-15)
  8. 8. En este caso, no es posible resolver el paréntesis porque no conocemos la Tf. 1804=0.1·4180·(Tf-15)
  9. 9. Por lo tanto, en primer lugar multiplicamos en el segundo miembro: 1804=0.1·4180·(Tf-15) 1804=418·(Tf-15)
  10. 10. Pretendemos descubrir el valor de la temperatura final, por eso vamos a dejar sola la Tf en el segundo miembro de la ecuación. 1804=418·(Tf-15)
  11. 11. Para eso tenemos que pasar dividiendo el 418 al primer miembro porque está multiplicando en el segundo. 1804=418·(Tf-15) 1804:418=(Tf-15)
  12. 12. O, si quieres, para eliminar el 418 del segundo miembro debemos dividir ambos miembros por 418. 1804 418 = 418·(Tf-15) 418
  13. 13. De un modo u otro, el resultado es el mismo. 1804 = 418 418·(Tf-15) 418 4.32=(Tf-15) 4.32=T -15
  14. 14. Ya podemos quitar los paréntesis sin problema. 4.32=(Tf-15) 4.32=Tf-15
  15. 15. Y despejar la Tf, pasando el 15 sumando al primer miembro… 4.32=Tf-15 4.32+15=Tf
  16. 16. O si quieres, sumando 15 en ambos miembros… 4.32=Tf-15 4.32+15=Tf-15+15
  17. 17. De ambas formas el resultado es el mismo... 19.32ºC = Tf
  18. 18. Por lo tanto... Tf = 19.32ºC
  19. 19. ¿Qué temperatura alcanzan 100 gramos de agua a 15ºC al absorber 1804 Julios de calor? Dato: Calor específico del agua líquida=4180 J/kg·ºC
  20. 20. La temperatura final es de 19.32ºC.

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