4. Se tiene 200 cm³ de agua a 40 °C e un recipiente impermeable al calor. En ella se agregan 3 trozos de hielo de 20 g cada uno a -20 °C. Determinar la temperatura de equilibrio. A) 10 °C B) 20 °C C) 30 °C D) 40 °C E) 50 °C
Answer (1)
Respuesta:T_f = 0 + 10 = \mathbf{10^\circ CExplicación:Vamos a resolverlo paso a paso.Datos:Agua:Hielo:3 trozos × 20 g = 1️⃣ Calor que pierde el agua si baja hasta 0 °CQ_{\text{agua→0°C}} = m_a \, c_a \, (40 - 0) = 200 \times 1 \times 40 = 8000 \ \text{cal}2️⃣ Calor que necesita el hielo para llegar de °C a °CQ_{\text{hielo(-20→0°C)}} = m_h \, c_h \, (0 - (-20)) = 60 \times 0.5 \times 20 = 600 \ \text{cal}3️⃣ Calor que necesita para fundirseQ_{\text{fusión}} = m_h \, L_f = 60 \times 80 = 4800 \ \text{cal}4️⃣ Calor restante para calentar el agua de fusión por encima de 0 °CCalor usado hasta ahora para el hielo:600 + 4800 = 5400 \ \text{cal}8000 - 5400 = 2600 \ \text{cal}Ese calor sobrante calienta toda el agua (200 g original + 60 g derretido = 260 g) desde 0 °C:\Delta T = \frac{2600}{260 \times 1} = 10^\circ CResultadoTemperatura final:T_f = 0 + 10 = \mathbf{10^\circ C bueno nose como me quedo pero fijate bro--
