Encontrar la temperatura de equilibrio que alcanza una mezcla de 25 Kg de agua a 5°C con 100 Kg de agua a 75°C.
Respuestas a la pregunta
La cantidad de calor ganada por una parte es igual a la cantidad cedida por la otra.
Tratándose de dos masas de agua, el calor específico no participa.
25 kg (t - 5°) = - 100 kg (t - 75°)
25 t - 125 = - 100 t + 7500
125 t = 7625
t = 7625 / 125 = 61°C
Saludos.
La temperatura de equilibrio que alcanza una mezcla, de 25 kg de agua a 5 ºC con 100 kg de agua a 75 ºC, es igual 61 ºC.
¿Cómo se calcula la cantidad de calor?
Tenemos que la cantidad de calor se obtiene mediante la siguiente ecuación:
Q = m·cp·ΔT
Donde:
- Q = cantidad de calor
- m = masa
- cp = calor específico
- ΔT = diferencia de temperatura
Resolución del problema
Para solucionar este problema se plantea la condición de que todo el calor cedido por el agua a mayor temperatura es absorbido por el agua a menor temperatura. Esta condición se define como:
Q = - Q'
Procedemos a buscar la temperatura de equilibrio de la mezcla:
Q = - Q'
m·cp·ΔT = - m'·cp·ΔT'
m·ΔT = - m'·ΔT'
(25 kg)·(Te - 5 ºC) = - (100 kg)·(Te - 75 ºC)
25Te - 125 ºC = -100Te + 7500 ºC
25Te + 100Te = 7500 ºC + 125 ºC
125Te = 7625 ºC
Te = 7625 ºC / 125
Te = 61 ºC
Por tanto, la temperatura de equilibrio que alcanza la mezcla es de 61 ºC.
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