Secundaria Calor

[xseba16]

Nose como realizar estos problemas:
[FONT=Helvetica Neue]1)Se tienen 10 litros de agua a 80 ºC y se quiere bajar su temperatura hasta los 77 ºC [/FONT]
[FONT=Helvetica Neue]sumergiendo una barra de aluminio de 1 kg. ¿Qué temperatura aproximada debe tener [/FONT]
[FONT=Helvetica Neue]la barra de aluminio? (Calor específico del aluminio = 0,22 cal /g ºC) [/FONT]

[FONT=Helvetica Neue]2) En un calorímetro se vierten dos masas de agua a diferentes temperaturas, 100 g que [/FONT]
[FONT=Helvetica Neue]están a 40 ºC y 50 g a 80 ºC, entonces la temperatura que se alcanzará en el equilibrio [/FONT]
[FONT=Helvetica Neue]térmico es aproximadamente.
[/FONT]3) En un calorímetro de capacidad térmica despreciable, se mezclan 4 litros de agua que
están a 30 ºC, junto con 1 litro de agua. La temperatura que se alcanza en el equilibrio
térmico es de 40 ºC, por lo tanto la temperatura inicial que tenía el litro de agua es
A) 100 ºC
B) 80 ºC
C) 60 ºC
D) 40 ºC
E) 10 ºC
Se utilizaalguna formula especifica?

[Al2000]

Re: Calor

Tienes que usar una única fórmula para tus tres ejercicios, por demás sencillos ya que no hay cambios de fase involucrados. El calor que gana o pierde una cierta masa de alguna sustancia está dado por $Q = m c \Delta T$, donde $m$ es la cantidad de masa involucrada, $c$ es el calor específico del material o sustancia y $\Delta T$ es el cambio de temperatura.

Asumiendo que no hay pérdidas de energía (calor), la energía total debe ser constante. En el problema 1), todo el calor que pierda el agua deberá ganarlo el aluminio; en el problema 2) la energía que gane la masa de agua fría será igual a la energía que pierda la masa de agua caliente; y en la pregunta 3) los 4 litros de agua ganarán la energía que pierda el 1 litro de agua (a mayor temperatura).

Te muestro el cálculo del ejercicio 1) y te dejo los demás para que los intentes tu:

$$m_\text {agua} c_\text {agua} (T_{i,\text {agua}}-T_f) = m_\text {aluminio} c_\text {aluminio} (T_f-T_{i,\text {aluminio}})$$

Nota que he tomado el $\Delta T$ del agua con el signo opuesto de modo que ambos miembros de la igualdad resulten positivos.

Saludos,

$\mathcal A \ell$