Repaso: temperatura de equilibrio al poner en contacto cobre y aluminio (6101)

, por F_y_Q

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Se tiene un cubo de 5 kg de aluminio a una temperatura de 30 ^oC se pone en contacto con un cubo de cobre de 7 kg a 80 ^oC. ¿Cuál será su temperatura cuando se alcance el equilibrio térmico?

Datos: c_e(Al) = 0.896\ \textstyle{J\over g\cdot ^oC} ; c_e(Cu) = 0.385\ \textstyle{J\over g\cdot ^oC}

P.-S.

Cuando se alcance el equilibrio térmico el calor que cede el cobre será igual al calor absorbido por el aluminio. Esta es la condición que debes imponer:

Q_{\ce{Al}} = -Q_{\ce{Cu}}\ \to\ m_{\ce{Al}}\cdot c_e{\ce{Al}}\cdot (T_{eq} - T_{\ce{Al}}) = -m_{\ce{Cu}}\cdot c_e(\ce{Cu})\cdot (T_{eq} - T_{\ce{Cu}})

Sustituyes y calculas:

5\cdot 10^3\ \cancel{g}\cdot 0.896\frac{J}{\cancel{g}\cdot ^oC}\cdot (T_{eq} - 30) ^oC = - 7\cdot 10^3\ \cancel{g}\cdot 0.385\frac{J}{\cancel{g}\cdot ^oC}\cdot (T_{eq} - 80)^oC

4.48\cdot 10^3\ T_{eq} -1.34\cdot 10^5 = -2.69\cdot 10^3\ T_{eq} + 2.16\cdot 10^5

7.17\cdot 10^{3}\ T_{eq} = 3.5\cdot 10^5\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{T_{eq} = 48.8^oC}}}