Question

para refrigerar el agua de un depósito aislado que contienes 70 Kg de agua a 85°C se añaden 30 Kg de agua fría a 25°C.

cuando se alcance el equilibrio,¿ cuál será la temperatura final de la mezcla? Dato: Ce_agua=4180J /(Kg.K)

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Answer 1

Cuando se alcance el equilibro térmico la mezcla entre el agua fría y el agua caliente tendrá una temperatura de 67ºC.

Explicación:

Para resolver este ejercicio asumiremos que el calor cedido por el agua caliente es el mismo absorbido por el agua fría. Tal que:

-Q(caliente) = Q(fría)

Ahora, definimos y tenemos que:

-m·cp·ΔT = m·cp·ΔT

Sustituimos los datos y tenemos que:

-(70 kg)·(4180J /(Kg.K)·(85ºC - Tf) = (30 kg)·(4180J /(Kg.K)·(25ºC - Tf)

70 kg·(Tf - 85ºC) = 30 kg·(25ºC - Tf)

(7/3)·(Tf - 85ºC) = (25ºC - Tf)

(7/3)·Tf - 595/3 = 25ºC - Tf

(7/3)·Tf + Tf = 25ºC + 595/3

(10/3)·Tf = 670/3 ºC

Tf = 67ºC

Por tanto, cuando se alcance el equilibro térmico la mezcla entre el agua fría y el agua caliente tendrá una temperatura de 67ºC.