Ejercicio Resuelto sobre Calorimetría
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Un cuerpo tiene una masa de 500 gramos y un calor específico de 0,4 cal/g°C. Determinar:
a) La cantidad de calor que el cuerpo debe recibir para que su temperatura varíe de 5 °C a 35 °C;
b) La cantidad de calor que el cuerpo debe ceder para que su temperatura disminuya en 15 °C.
Datos del problema:
- Masa del cuerpo: m = 500 g;
- Calor específico: c = 0,4 cal/g°C.
a) La temperatura inicial es ti = 5 °C y la temperatura final es tf = 35 °C. La cantidad de calor que el cuerpo debe recibir para producir el calentamiento estará dada por la ecuación del calor
\[
\begin{gather}
\bbox[#99CCFF,10px]
{Q=mc\Delta t} \tag{I}
\end{gather}
\]
\[
\begin{gather}
Q=mc(t_f-t_i) \\[5pt]
Q=500\times 0,4\times(35-5) \\[5pt]
\end{gather}
\]
\[
\begin{gather}
\bbox[#FFCCCC,10px]
{Q=6000\;\mathrm{cal}}
\end{gather}
\]
b) Si el calor es cedido Δt<0, entonces la variación de temperatura será Δt = −15 °C, y el calor cedido se calculará utilizando la ecuación (I)
\[
\begin{gather}
Q=mc\Delta t \\[5pt]
Q=500\times 0,4\times(-15)
\end{gather}
\]
\[
\begin{gather}
\bbox[#FFCCCC,10px]
{Q=-3000\;\mathrm{cal}}
\end{gather}
\]
Observación: en el ítem (a), la temperatura varía de un valor inicial ti
a un valor final tf, conocemos los valores inicial y final de la
temperatura. En el ítem (b), la temperatura varía en una cierta cantidad; conocemos la variación
Δt sin conocer los valores inicial y final de la temperatura.
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