Cátedra Cisale - Guía 4.8.6. Calorimetría

6. Desde la terraza de un edificio de 225 m de altura, se deja caer una botella de agua de 1.00 L. La botella cae sobre un toldo y luego al suelo, sin detener su caída, pero sin romperse. Si una cantidad de calor igual a la magnitud del cambio de energía mecánica de la botella pasa al agua, ¿cuánto aumentaría su temperatura?

 

ΔEp = Epf – Epi

 

Donde

ΔEp = variación de la energía potencial

Epf = energía potencial final = 0 (considerando el cero de la energía potencial en el suelo)

 

Epi = energía potencial inicial = m g h

m = masa = Volumen * densidad = 1 L * ( 1 kg/L) = 1 kg

g = gravedad = 9,8 m/s²

h = altura = 225 m

 

reemplazando

ΔEp = 0 – 1 kg 9,8 m/s² 225 m = - 2.205 J (energía cedida)

 

Q  = ma cea ΔT

 

Donde

Q = calor recibido = 2.205 J (1 cal/4,18 J) = 527,5 cal

ma = masa de agua =  1.000 g

cea = calor específico del agua = 1 cal/gr ºC

ΔT = variación de temperatura

 

Reemplazando y despejando ΔT

ΔT = Q / (m ce)  = 527,5 cal / ( 1.000 gr  1 cal/grºC) =  0,53 ºC