Hielo que se funde tras una colisión con una esfera de cobre (7481)

, por F_y_Q

Una esfera de cobre a 18 ^oC tiene una masa de 200 g y es lanzada verticalmente hacia arriba con una velocidad de 210 m/s. Cuando regresa al punto de partida choca con una esfera de hielo a 0 ^oC. Suponiendo que toda la energía de la colisión se transforma en calor y que no cambia la temperatura de la esfera de cobre, ¿qué masa, expresada en gramos, de hielo se funde?


SOLUCIÓN:

Si la temperatura de la esfera de cobre no varía quiere decir que la única energía que se transfiere a la esfera de hielo es la energía cinética inicial de esfera de cobre. Puedes plantear la resolución del problema igualando la energía cinética inicial de la esfera al calor de fusión del hielo. Debes tener cuidado con las unidades y buscar el dato del calor de fusión del hielo, expresándolo en las unidades que te vengan bien:

E_C = Q_f\ \to\ \frac{m_{Cu}}{2}\cdot v_0^2 = m_h\cdot l_f\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bf{m_h = \frac{m_{Cu}\cdot v_0^2}{2\cdot l_f}}}

Sustituyes y calculas la masa de hielo que se funde:

m_h = \frac{0.2\ \cancel{kg}\cdot 210^2\ \cancel{\frac{m^2}{s^2}}}{2\cdot 334\ \frac{\cancel{J}}{g}}\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{m_h = 13.2\ g}}}


Descarga el enunciado y la resolución del problema en formato EDICO si lo necesitas.

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