La capacidad térmica específica del agua es de 1.0 cal/g. Para calentar 60 g de agua de 40 ºC hasta 60 ºC se requieren:
Understand the Problem
La pregunta pregunta cuánta energía se necesita para calentar una cierta cantidad de agua en un rango específico de temperatura, utilizando la capacidad térmica específica del agua.
Answer
La energía necesaria es $Q = 1200 \, \text{cal}$.
Answer for screen readers
La energía necesaria para calentar el agua es $1200 , \text{cal}$.
Steps to Solve
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Identificar los datos dados
Se nos proporciona la información necesaria para resolver el problema:
- Capacidad térmica específica del agua ($C_e = 1.0 , \text{cal/g}^\circ\text{C}$).
- Masa del agua ($m = 60 , \text{g}$).
- Temperatura inicial ($T_i = 40 , \text{ºC}$).
- Temperatura final ($T_f = 60 , \text{ºC}$).
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Aplicar la fórmula de calor
La fórmula para calcular el calor requerido es: $$ Q = m \cdot C_e \cdot (T_f - T_i) $$ donde:
- $Q$ es el calor requerido en calorías.
- $m$ es la masa en gramos.
- $C_e$ es la capacidad térmica específica.
- $T_f$ y $T_i$ son la temperatura final y inicial, respectivamente.
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Sustituir los valores en la fórmula
Vamos a sustituir los valores: $$ Q = 60 , \text{g} \cdot 1.0 , \text{cal/g}^\circ\text{C} \cdot (60^\circ\text{C} - 40^\circ\text{C}) $$
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Calcular la diferencia de temperatura
Primero, calculamos la diferencia de temperatura: $$ T_f - T_i = 60^\circ\text{C} - 40^\circ\text{C} = 20^\circ\text{C} $$
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Realizar el cálculo final
Sustituyendo la diferencia de temperatura: $$ Q = 60 \cdot 1.0 \cdot 20 = 1200 , \text{cal} $$
La energía necesaria para calentar el agua es $1200 , \text{cal}$.
More Information
Para calentar agua usando su capacidad térmica específica, se considera la masa y las diferencias de temperatura. El agua, como sustancia, requiere una cantidad significativa de energía para aumentar su temperatura debido a la presencia de enlaces de hidrógeno.
Tips
- Ignorar la unidad de medida: Asegúrate de que todas las unidades de medida se mantengan uniformes.
- Confundir la dirección de la temperatura: Recuerda siempre restar la temperatura inicial de la temperatura final.
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