Respuestas
Tratándose de la mezcla entre las mismas sustancias no es necesario conocer el calor específico.
El calor ganado por una parte es igual al calor perdido por la otra.
Sea t la temperatura de equilibrio.
100 g (t - 80) = - 50 g (t - 20); simplificamos:
2 (t - 80) = - (t - 20) =
2 t - 160 = - t + 20
3 t = 180
Luego t = 60°C
Saludos Herminio.
Analizando la mezcla de agua a 80 ºC con agua a 20 ºC, tenemos que la temperatura de equilibrio del sistema es de 60 ºC.
¿Cómo se calcula la cantidad de calor?
Tenemos que 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 del problema
La temperatura de equilibrio se consigue cuando no existe una transferencia de calor, es decir:
Q + Q' = 0
Q = -Q'
Definimos estas cantidades de calor y encontramos la temperatura de equilibrio (Te) del sistema:
m·cp·ΔT = -m'·cp·ΔT
m·ΔT = -m'·ΔT
Procedemos a sustituir los datos:
(100 g)·(Te - 80 ºC) = -(50 g)·(Te - 20 ºC)
2(Te - 80 ºC) = -Te + 20 ºC
Te - 160 ºC = - Te + 20 ºC
Te + Te = 20 ºC + 160 ºc
3Te = 180 ºC
Te = 180 ºC / 3
Te = 60 ºC
Por tanto, la temperatura de equilibrio del sistema es de 60 ºC.
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