Se saca 250 g de agua de un refrigerador a 5 °C se mezcla con 300 g de agua a 27 °C. Hallar la temperatura de equilibrio la mezcla.
Respuestas a la pregunta
Sabiendo que se mezcla agua a 5 ºC con agua a 27 ºC, tenemos que la temperatura de equilibrio, de la mezcla, será de 17 ºC.
¿Cuándo dos cuerpos se encuentra en equilibrio térmico?
Dos cuerpos están en equilibrio térmico cuando estos tienen la misma temperatura.
¿Cómo se calcula la cantidad de calor?
La cantidad de calor se define mediante la siguiente ecuación:
Q = m·cp·ΔT
Donde:
- Q = cantidad de calor
- m = masa
- cp = calor específico
- ΔT = diferencia de temperatura
Resolución
En este caso, debemos saber que el agua caliente le cede calor al agua fría. Entonces:
-Qc = Qf
Definimos cada calor y obtenemos la temperatura de equilibrio:
-mc·cp·ΔT₁ = mf·cp·ΔT₂
-(250 g)·(Te - 5 ºC) = (300 g)·(Te - 27 ºC)
-(Te - 5 ºC) = (300 g / 250 g)·(Te - 27 ºC)
-Te + 5 ºC = 1.2·(Te - 27 ºC)
-Te + 5 ºC = 1.2Te - 32.4 ºC
2.2Te = 37.4 ºC
Te = 17 ºC
Por tanto, la temperatura de equilibrio de la mezcla será de 17 ºC.
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