Anónimo
Necesito que me ayudéis a resolver unos problemas de física de temperatura y densidad
1)Si dos recipientes de igual masa, uno de cobre y otro de bronce, ambos a 20 grados centígrados, se colocan en un horno durante un mismo tiempo ¿cuál de los dos alcanza primero una temperatura de 200 grados centígrados? ¿Por qué?
2)DOS CUERPOS DE IGUAL MATERIAL tienen temperaturas diferentes, de tal manera que el cuerpo de mayor masa, tiene mayor temperatura. Si se los coloca en contacto hasta que alcancen un equilibrio térmico ¿cuál de los dos cuerpos experimenta mayor variación de temperatura? ¿Qué suposición hay que hacer para responder esta pregunta?
¿Profe la primera tiene que ver con la densidad del material?
2)DOS CUERPOS DE IGUAL MATERIAL tienen temperaturas diferentes, de tal manera que el cuerpo de mayor masa, tiene mayor temperatura. Si se los coloca en contacto hasta que alcancen un equilibrio térmico ¿cuál de los dos cuerpos experimenta mayor variación de temperatura? ¿Qué suposición hay que hacer para responder esta pregunta?
¿Profe la primera tiene que ver con la densidad del material?
2 Respuestas
Respuesta de kokogalvez
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1) No , no tiene que ver con la densidad sino en este caso (a igualdad de masas) con el Calor Especifico (ce). El calor especifico del cobre es 0,93 cal/g.ºC, el del bronce (promedio)es 0,87 cal/g.ºC (no debe confundirse con el latón cuyo ce es 0,94 cal/g.ºC, el bronce es una aleación de cobre y estaño, el latón es de cobre con zinc). El calor especifico es una propiedad intrínseca que solo depende del material.
Debes recordar que el calor especifico de una substancia es la cantidad de calor que se le debe sumistrar para que su temperatura se eleve en una unidad. Asì, ya que el ce del cobre es 0,93 cal/g.ºC significa que a cada gramo de cobre hay que suministrar 0,93 calorìas para que su temperatura eleve en 1ºC, mientras que a cada gramo del bronce (ce = 0,86 cal/g.ºC)hay que suministrar 0,87 calorìas para que su temperatura eleve 1ºC. Así, el bronce es algo "menos exigente" que el cobre para elevar su temperatura, es decir, el calor especifico viene a representar el grado de dificultad que ofrece un material para variar su temperatura. Por tanto, nuestra conclusión es que sera el bronce el que alcance primero la temperatura de 200ºC //Rpta
2) En general, la dificultad que presenta un cuerpo a variar su temperatura (o inercia para conservarla)no depende solo de su calor especifico sino también de su masa, cuanto más masa tenga, más dificultosa resultara variar su temperatura. Esto tiene que ver con su Capacidad Calorìfica (C)que es el producto de ambos, masa por calor especìfico, C = m.ce , y por tanto depende de los dos.
Entonces, dados dos cuerpos, si tienen masas iguales, la Capacidad Calorífica, y por tanto la dificultad a variar su temperatura, dependerá estrictamente del calor especifico como en el problema anterior. Pero si sus masas no son iguales pero tienen el mismo calor especifico debido a que son del mismo material como en este problema, la dificultad o resistencia a variar su temperatura dependerá de la masa, por tanto en el presente problema el cuerpo de mayor masa presentara mayor inercia al cambio y su temperatura se moverá menos al contacto con el otro cuerpo de menor masa cuya temperatura se moverá más hasta alcanzar el equilibrio térmico. Por consiguiente el cuerpo que experimenta mayor variación de temperatura es el de menor masa. La suposición en que nos basamos es que al ponerse en contacto ambos cuerpos, el de mayor temperatura calienta al de menor temperatura a la vez que el de menor temperatura enfría al de mayor temperatura. Se produce así un flujo de calor desde el cuerpo más caliente hacia el más frio, pero el de menor Capacidad Calorífica por tener menos masa, aumenta más rápidamente de temperatura que lo que disminuye el otro, alcanzando entonces ambos el equilibrio térmico a una temperatura más cercana a la que inicialmente tenia el de mayor masa.
Ok , cualquier dificultad o cosa adicional, comunica nomas, un abrazo y suerte.
Debes recordar que el calor especifico de una substancia es la cantidad de calor que se le debe sumistrar para que su temperatura se eleve en una unidad. Asì, ya que el ce del cobre es 0,93 cal/g.ºC significa que a cada gramo de cobre hay que suministrar 0,93 calorìas para que su temperatura eleve en 1ºC, mientras que a cada gramo del bronce (ce = 0,86 cal/g.ºC)hay que suministrar 0,87 calorìas para que su temperatura eleve 1ºC. Así, el bronce es algo "menos exigente" que el cobre para elevar su temperatura, es decir, el calor especifico viene a representar el grado de dificultad que ofrece un material para variar su temperatura. Por tanto, nuestra conclusión es que sera el bronce el que alcance primero la temperatura de 200ºC //Rpta
2) En general, la dificultad que presenta un cuerpo a variar su temperatura (o inercia para conservarla)no depende solo de su calor especifico sino también de su masa, cuanto más masa tenga, más dificultosa resultara variar su temperatura. Esto tiene que ver con su Capacidad Calorìfica (C)que es el producto de ambos, masa por calor especìfico, C = m.ce , y por tanto depende de los dos.
Entonces, dados dos cuerpos, si tienen masas iguales, la Capacidad Calorífica, y por tanto la dificultad a variar su temperatura, dependerá estrictamente del calor especifico como en el problema anterior. Pero si sus masas no son iguales pero tienen el mismo calor especifico debido a que son del mismo material como en este problema, la dificultad o resistencia a variar su temperatura dependerá de la masa, por tanto en el presente problema el cuerpo de mayor masa presentara mayor inercia al cambio y su temperatura se moverá menos al contacto con el otro cuerpo de menor masa cuya temperatura se moverá más hasta alcanzar el equilibrio térmico. Por consiguiente el cuerpo que experimenta mayor variación de temperatura es el de menor masa. La suposición en que nos basamos es que al ponerse en contacto ambos cuerpos, el de mayor temperatura calienta al de menor temperatura a la vez que el de menor temperatura enfría al de mayor temperatura. Se produce así un flujo de calor desde el cuerpo más caliente hacia el más frio, pero el de menor Capacidad Calorífica por tener menos masa, aumenta más rápidamente de temperatura que lo que disminuye el otro, alcanzando entonces ambos el equilibrio térmico a una temperatura más cercana a la que inicialmente tenia el de mayor masa.
Ok , cualquier dificultad o cosa adicional, comunica nomas, un abrazo y suerte.
