48. Un objeto de 2 kg de masa cae desde 100 m de altura, partiendo del reposo, sobre un recipiente
que contiene 20 L de agua, cuyo calor específico es 1 cal/g.°C, que se encuentra a una temperatura
inicialmente de 10°C, y que se encuentra a nivel del suelo. Si toda la energía cinética se invierte en
incrementar la temperatura del objeto, calcula la temperatura final de este. Desprecia el rozamiento
con el aire.

La temperatura final del objeto después de caer desde 100 m de altura y convertir toda su energía cinética en aumento de temperatura es aproximadamente 235.41 °C.

Explicación:

Para resolver este problema, podemos utilizar la ecuación de conservación de la energía, igualando la energía cinética inicial a la energía interna final del objeto.

Primero, calculamos la energía potencial inicial que se transformará en energía interna:

Energía potencial inicial = mgh

Energía potencial inicial = 2 kg * 9.8 m/s² * 100 m

Energía potencial inicial = 1960 J

Luego, igualamos esta energía a la energía interna final del objeto:

Energía interna final = m * c * ΔT

Donde:

m = masa del objeto (2 kg)

c = calor específico del objeto (supondremos que es similar al del agua, 1 cal/g°C)

ΔT = cambio de temperatura

Despejando ΔT:

ΔT = Energía potencial inicial / (m * c)

ΔT = 1960 J / (2 kg * 1 cal/g°C * 4.18 J/cal)

ΔT ≈ 235.41 °C

Por lo tanto, la temperatura final del objeto después de caer desde 100 m de altura y convertir toda su energía cinética en aumento de temperatura es aproximadamente 235.41 °C.