Ejercicios: Energía, calor y trabajo

En una práctica de laboratorio se calienta un bloque de aluminio de masa $m = 150{,}0\,\text{g}$ desde una temperatura inicial de $18{,}0\,^{\circ}\text{C}$ hasta $68{,}0\,^{\circ}\text{C}$. Sabiendo que el calor específico del aluminio en este intervalo es $c = 0{,}897\,\text{J}\cdot\text{g}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$ y suponiendo despreciables las pérdidas térmicas con el entorno:

1. a) Calculá la cantidad de calor absorbida por el bloque metálico expresada en joules y en kilojoules.
2. b) Justificá conceptualmente por qué el calor absorbido no es una propiedad intrínseca que posea el bloque, diferenciando con claridad entre calor y temperatura.

En un calorímetro de mezclas a presión constante cuya capacidad calorífica propia es despreciable, se introducen $250{,}0\,\text{g}$ de agua líquida a una temperatura de $20{,}0\,^{\circ}\text{C}$. A continuación, se añade una pieza metálica de masa $80{,}0\,\text{g}$ extraída de una estufa a $95{,}0\,^{\circ}\text{C}$. Se agita la mezcla hasta que se alcanza una temperatura de equilibrio térmico de $24{,}2\,^{\circ}\text{C}$. Datos: calor específico del agua líquida $c_{\text{agua}} = 4{,}184\,\text{J}\cdot\text{g}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$. Suponé que no existen pérdidas de calor al exterior.

1. a) Planteá el balance de calorimetría y determiná el calor específico del metal expresado en $\text{J}\cdot\text{g}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$.
2. b) Si durante el ensayo se hubiese producido una pequeña pérdida de calor hacia el entorno exterior, razoná si el valor experimental obtenido para el calor específico del metal resultaría mayor o menor que el real.