1. Cambio de temperatura sin cambio de fase. Un campista, toma té por la mañana en una taza de aluminio. La taza tiene una masa de 0.150 Kg e inicialmente tiene una temperatura de 15 C. El campista, vierte su té (0.250 Kg), el cual se encuentra a una temperatura de 80 C. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio entre la taza y el té?. Suponga que la capacidad calorífica del té es la misma que la del agua y que no hay intercambio térmico con el entorno.
Respuestas
La temperatura de equilibrio entre la taza y el te´es de : Tf = 72,6C°
para calcular cual es la temperatura de equilibrio entre la taza y el te´, se aplica la formula de equilibrio térmico como se muestra a continuación:
Aluminio Te´
m1 = 0,15kg = 150g m2 = 0,250kg = 250g
To = 15C° To = 80C°
Tf = ? Tf = ?
ahora tenemos que : Q = m*ce*ΔT
Q absorbido = - Q cedido
m1*ce1*( Tf - To) = - m2*ce2*( Tf - To)
150g*0,21Cal/g*C°*( Tf - 15)C° = - 250g*1Cal/g*C°*( Tf - 80 )C°
32,1Tf - 481,5 = -250Tf + 2000
Tf = 2048.5/282,1
Tf = 72,6C°