Para determinar la temperatura a la que se calentó una barra de hierro al ser introducida en agua, podemos utilizar la ley de la conservación de la energía. La energía ganada por la barra de hierro es igual a la energía perdida por el agua, ya que el sistema no intercambia energía con el entorno.
La fórmula que podemos usar es:
\( m_1c_1(T_f - T_i) = m_2c_2(T_f - T_i) \)
Donde:
- \( m_1 \) es la masa de la barra de hierro (en kg).
- \( c_1 \) es el calor específico del hierro (en J/(kg·C)).
- \( T_i \) es la temperatura inicial de la barra de hierro (en grados Celsius).
- \( m_2 \) es la masa del agua (en kg).
- \( c_2 \) es el calor específico del agua (en J/(kg·C)).
- \( T_f \) es la temperatura final del sistema (en grados Celsius).
Dado que la masa de la barra de hierro es de 3.5 kg, la masa del agua es de 1.8 kg, el calor específico del hierro es de aproximadamente 450 J/(kg·C), y el calor específico del agua es de aproximadamente 4186 J/(kg·C), y las temperaturas iniciales son de 15°C, podemos resolver la ecuación para encontrar la temperatura a la que se calentó la barra de hierro.
Sustituyendo los valores conocidos:
\( 3.5 \times 450 \times (T_f - T_i) = 1.8 \times 4186 \times (T_f - 15) \)
Resolviendo esta ecuación, obtendremos la temperatura final \( T_f \) a la que se calentó la barra de hierro. Puedes realizar los cálculos para obtener el valor numérico de la temperatura final.
