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Respuesta:
Para determinar la temperatura final del sistema después de agregar 10,000 calorías a 100 gramos de hielo a -20°C, debemos utilizar la fórmula:
Q = m * C * ΔT
Donde:
- Q es la cantidad de calor transferido
- m es la masa del objeto (en gramos)
- C es la capacidad calorífica específica (en este caso para el hielo, 0.5 cal/g°C)
- ΔT es el cambio de temperatura final menos la temperatura inicial
Primero, calculamos la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura del hielo:
Q1 = 100g * 0.5 cal/g°C * (Tf - (-20°C))
Después, calculamos la cantidad de calor necesaria para fundir todo el hielo:
Q2 = 100g * 80 cal/g
Finalmente, sumamos ambos para obtener la cantidad total de calor transferido:
Q_total = 10,000 cal = Q1 + Q2
Ahora simplemente despejamos Tf para encontrar la temperatura final del sistema