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Valor del calor absorbido
EN GRUPO
Los tres factores citados (incremento de la temperatura, ∆t, masa del y también: Y TAMBIÉN TICS RECORTABLES
cuerpo, m, y naturaleza del cuerpo) se resumen en la siguiente expre- Calores específicos de
algunas sustancias a 20 C
sión que permite calcular el calor absorbido por un cuerpo. Calores específicos de o
o
algunas sustancias a 20 C
Calor especí�ico
Sustancia
− 1
− 1
(J⋅kg ⋅K )
Q = calor transferido Calor especí�ico
Sustancia − 1 − 1 4 180
Agua líquida
c = calor específico (J⋅kg ⋅K )
Hielo (−10 °C)
Q = c m t = c m t −t m = masa del cuerpo Agua líquida 4 180 2 090
∆
0 Vapor de 2 010
t = temperatura final de la variación Hielo (−10 °C) 2 090
agua (110 °C)
Q = c m t = c m t −t
∆
0
t = temperatura inicial de la variación Vapor de 2 010 2 424
Etanol
0 agua (110 °C)
Aluminio 899
Etanol 2 424
Hierro 443
Aluminio 899
Esta expresión es válida siempre y cuando los cuerpos no experimen- Hierro Cobre 443 385
ten un cambio de estado de agregación, es decir, cuando todo el Cobre Plomo 385 130
calor transferido se emplea en variar la temperatura de los cuerpos. Plomo Mercurio 130 140
Un valor de Q positivo indica que el calor es absorbido por el cuerpo; Mercurio 140
en cambio, un valor de Q negativo significa que el calor es cedido
por el cuerpo. Tabla 2.
Por supuesto, se trata de un convenio de signos. Si en lugar de restar
la temperatura inicial a la final (t − t 7), restamos la temperatura final Una misma sustancia presenta
0
a la inicial (t − t ), un valor de Q negativo indicaría calor absorbido y calores específicos distintos según
su estado. Además, el calor espe-
0
un valor positivo, calor cedido. cífico varía con la temperatura.
Sin embargo, es preferible el convenio que aparece en la fórmula y
que considera positivo el calor que recibe el sistema.
Una pieza de cobre de 50 g se ha enfriado Una barra de hierro de 5 kg, que estaba a 25
Ejemplo 3 ha cedido. Ejemplo 4 peratura adquirió?
desde 80 °C hasta 25 °C. Calcula el calor que
°C, se calentó al recibir 221 500 J. ¿Qué tem-
— Datos:
— Datos:
Calor específico del cobre,
del
Calor
específico
Calor específico del cobre,cobre,
Calor recibido
Calor recibido , Q =221 500 J, Q =221 500 J
−11
− 1 − 1− 1 − 1 − 1 − −1
⋅
Calor
⋅
3
8
del
⋅kg
K
específico
c= 385 J kg5 J ⋅ Kkg = 385 J= 385 J ⋅ °C ⋅ °C Calor específico del hierro,hierro,
⋅kg
=
c
⋅
,
−
de
m
cobre
=
−
de
la
−
Masa
pieza
= 443 J = 443K
50
Masa de la pieza de cobre, m = 50 g =0,050 kg0,050 kg c= 443 J kg ⋅ J 1 ⋅ Kkg − 1 1 ⋅ − 1 ⋅kg J − 1 ⋅⋅ ° Ckg −11 ⋅ ° C −1
=
c=
g
⋅443
de
la
Masa
barra
m
Temperatura inicial, t 0 =80 °C=80 °C Masa de la barra m =5 kg=5 kg
Temperatura inicial, t 0
a final,
T
emperatur
Temperatura inicial, t 0
t
Temperatura final, t =25 °C=25 °C Temperatura inicial, t 0 =25 °C=25 °C
final,
r
T
atu
a
emper
Temperatura final, t =desconocidasconocida
=
t
de
tempe
la
la
ar
v
Calculamos
—
— Calculamos la variación de la temperatura,ratura,
de
iación
— La expresión Q = cm (t − t 0 ) nos permite calcular) nos permite calcular
— La expresión Q = cm (t − t 0
ella
-
t
despejamos
absorbido.
-
calor
el
∆t = - t∆t t = t -- 25 t 0 °C 25 C ° C = 5580 C ° C= 55 ° C el calor absorbido. De ella despejamos t y susti-y susti-
De
- °
80 °
0
los
tuimos
datos
del
tuimos los datos del problema:problema:
xpresión
—
Aplicamos
e
que
— Aplicamos la expresión que nos permite calcular elcalcular el
r
pe
la
mite
nos
=
sustituimos
c mt=c mt
y
absorbido
m
los
por
Q
t
c mt c mt
calor
calor absorbido y sustituimos por los datos deldatos del Q = c mt c c mt c m t 0 Q+= Q+ 0 0
0
problema:blema:
pro
+
Q
Q + c mt c mt Q Q
t = t = 0 = 0 = t + t +
0
c m c m c m c m 0
=
Q
Q = c m t −m t − t
c
t
° ° 0 0 Prohibida su reproducción
-1
Q = 385 J= 385 J -1 ⋅ °Cg -1-1 ⋅0 050 kg050 k g ° − °
Q
⋅ kg
⋅
C
°
⋅
⋅
k
− 55 C)55 C)
0
2 221 500 J1 500 J
2
2
2
25 C °
5°
°+
2
t = t = + 25 C = 1C = 1 25 C °
J
=
Q
Q =1058 81058 8 J − 1 − − 11 − 1
⋅
⋅⋅
C
443 J kg3 J kg ⋅⋅ ° 5kg ⋅ 5kg
44
C °
La pieza de cobre cedió 1058,8 J.058,8 J. La barra adquirió la temperatura de 125 °C.125 °C.
la
barr
a
r
La
de
a
cedió
de
r
cobre
tempe
r
atu
La
1
adqui
pieza
ió
173
