Comparando calor necesario para calentar hierro y agua 0001

, por F_y_Q

Compara la cantidad de calor que debe suministrar a 1 000 g de agua para que su temperatura varíe de 40\ ^\circ C a 70\ ^\circ C, con la cantidad de calor que se debe suministrar a 100 g hierro para que su temperatura varíe entre mismos valores.


SOLUCIÓN:

La cantidad de calor para una variación de la temperatura sin cambio de estado se puede determinar con la ecuación: Q = m\cdot c_e\cdot \Delta T. Los datos de calor específico para el agua y el hierro son c_e(H_2O) = 4,18\ J\cdot K^{-1}\cdot g^{-1} y c_e(Fe) = 0,45\ J\cdot K^{-1}\cdot g^{-1}. La diferencia de temperatura, ya sea en escala absoluta o centígrada, es 30 grados. Los calores serán:

Q_{H_2O} = 10^3\ g\cdot 4,18\ J\cdot K^{-1}\cdot g^{-1}\cdot 30\ K = 125\ 400\ J


Q_{Fe} = 10^2\ g\cdot 0,45\ J\cdot K^{-1}\cdot g^{-1}\cdot 30\ K = 135\ J


Si dividimos el mayor valor entre el menor:

\frac{Q_{H_2O}}{Q_{Fe}} = \frac{125\ 400\ J}{135\ J} = \bf 928,9


Esto quiere decir que es casi novecientas veintinueve veces mayor la cantidad de energía que hay que dar al agua para provocar una variación de temperatura de 30\ ^\circ C que al hierro.