Cien gramos de hielo a 0°C se mezclan con 500 g de agua a 25°C. ¿Cuál será la temperatura de equilibrio para la mezcla?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Explicación:
Calor latente de fusión del hielo : cl h = 80 cal/g
Calor específico agua : ce ag = 1 cal/g °C
Estos datos debieron haberlos dado en el enunciado
SOLUCION :
ti h = temperatura inicial al proceso del hielo = 0 ºC
ti ag = temperatura inicial al proceso del agua = 25 ºC
tf = temperatura final del sistema
El sistema agua- hielo no intercambia calor con el exterior , por lo tanto lo que cede uno lo toma el otro .
Q cede agua + Q toma hielo = 0
ce ag * m ag * (tf - ti ag) + [ cl h * m h + ce ag * m h * (tf - ti h) ] = 0
Considerando todas las unidades en el mismo sistema ( CGS ) podemos prescindir momentaneamente de las unidades en el calculo .
1 * 500 * (tf - 25) + [ 80 * 100 + 1 * 100 * (tf - 0) ] = 0
500 * tf - 500*25 + [ 80 * 100 + 100 * tf - 100*0 ] = 0
500 * tf + 100 * tf = 500*25 - 80*100
600 * tf = 12.500 - 8.000 = 4500
tf = 4500 / 600
tf = 7,5 ºC
La temperatura de equilibrio es 20.8 ºC.