mCu=14.848 g; mAu=85.152 g
Llamaremos mAu a la masa de oro que tiene la moneda y mCu a la masa de cobre. Como la moneda pesa 100 g es obvio que:
mAu+mCu=100
Inicialmente el calorímetro (400 g) y el agua (750 g) que hay en él están a 20.6ºC, mientras que la moneda está a 98ºC. Una vez que todo está junto y transcurre suficiente tiempo el conjunto adquiere una temperatura de 21.0ºC. El calor absorbido por el calorímetro y el agua debe ser igual al calor desprendido por el oro y el cobre que integran la moneda. Tendremos entonces:
Qlatón+Qagua=QAu+QCu ⇒ mlatónclatónΔtlatón+maguacaguaΔtagua=mAucAuΔtAu+mCucCuΔtCu
240 · 0.09(21-20.6)+750 · 1(21-20.6)=mAu · 0.031(98-21)+mCu · 0.0922(98-21)
308.64=2.387mAu+7.0994mCu
Tenemos un sistema de dos ecuaciones y dos incógnitas:
mAu+mCu=100
308.64=2.387mAu+7.0994mCu
De la primera ecuación:
mAu+mCu=100 ⇒ mAu=100-mCu
Y sustituyendo en la segunda:
308.64=2.387mAu+7.0994mCu ⇒ 308.64=2.387(100-mCu)+7.0994mCu
308.64=238.7-2.387mCu+7.0994mCu ⇒ 69.94=4.7124mCu
mCu=14.848 g
y la cantidad de oro:
mAu=100-mCu=100-14.848=85.152 g
mAu=85.152 g