Cálculo del calor para elevar la temperatura de 300 g de 110 °C a 130 °C

Enunciado: Calculo el calor para elevar la temperatura de 110 \, ^\circ\text{C} a 130 \, ^\circ\text{C} para los 300 gramos.

La página solo enuncia el literal y ofrece una retícula (papel milimetrado) para graficar; los literales previos (páginas anteriores) del ejercicio trabajan con agua en su diagrama de calentamiento, de modo que se supone sustancia = agua, con capacidad calorífica específica c_{\text{agua}} = 1 \, \text{cal}/(\text{g} \cdot ^\circ\text{C}).

1. Identificar los datos: masa m = 300 \, \text{g}; temperatura inicial T_{i} = 110 \, ^\circ\text{C}; temperatura final T_{f} = 130 \, ^\circ\text{C}.

2. Calcular el cambio de temperatura: \Delta T = T_{f} - T_{i} = 130 \, ^\circ\text{C} - 110 \, ^\circ\text{C} = 20 \, ^\circ\text{C}

3. Aplicar la ecuación del calor sensibles (sin cambio de fase, ya que el intervalo está en una sola fase): Q = m \cdot c \cdot \Delta T

4. Sustituir los valores: Q = 300 \, \text{g} \times 1 \, \frac{\text{cal}}{\text{g} \cdot ^\circ\text{C}} \times 20 \, ^\circ\text{C}

5. Resolver: Q = 300 \times 20 = 6000 \, \text{cal}

6. Expresar en kilocalorías y en julios (usando 1 \, \text{cal} = 4{,}186 \, \text{J}): Q = 6000 \, \text{cal} = 6{,}0 \, \text{kcal} Q = 6000 \times 4{,}186 \, \text{J} = 25\,116 \, \text{J} \approx 2{,}51 \times 10^{4} \, \text{J}

7. Interpretación con la retícula de la página: el tramo de 110 \, ^\circ\text{C} a 130 \, ^\circ\text{C} corresponde a una recta ascendente del diagrama de calentamiento; el área o la pendiente de ese trazo es proporcional a los 6000 cal aportados.

Verificación: con Q/(m\Delta T) = 6000/(300 \times 20) = 1 \, \text{cal}/(\text{g} \cdot ^\circ\text{C}), se recupera la capacidad calorífica del agua, coherente con el valor esperado.