En una casa abierta de Física se realiza un experimento en el que se mezclan 12kg de agua a una temperatura de T1 con 15 Kg de agua a una temperatura t2 para así evidenciar el intercambio de calor que se produce entre liquidos a distinta temperatura .El calor especifico de agua es cp3 el expositor pergunta a la audiencia ,¿ Cuál es la temperatura de equilibrio de la mezcla en función de T2 ? Si se considera un sitema ideal con a atm de presion y que T1 =1/4 T2
Respuestas
La cantidad de calor ganada por una parte es igual a la cantidad de calor perdida por la otra
m Ce (T - T1) = - m' Ce (T - T2)
Se cancela el calor específico.
12 kg (T - T1) = - 15 kg (T - T2); cancelo unidades.
12 T - 12 T1 = - 15 T + 15 T2
27 T = 12 T1 + 15 T2
Se sabe que T1 = 1/4 T2; reemplazamos:
27 T = 12 . 1/4 T2 + 15 T2 = 18 T2
Nos queda T = 18/27 T2 = 2/3 T2
Saludos Herminio.
En el experimento realizado se alcanzó una temperatura de equilibrio igual a 2/3 de T2.
Cuando se mezclan dos masas a distinta temperatura existirá una transferencia de calor entre una y otra. hasta alcanzar una temperatura de equilibrio. en los sistemas ideales se cumple que:
Q1 + Q2 = 0
donde :
- Q1: es el calor suministrado por la masa de 12 kg.
- Q2: es el calor suministrado por la masa de 15 kg.
¿Cuál es la ecuación de calor?
Cuando no hay cambio de estado:
Q = C*m * (Tf-To)
Datos:
m1 = 12 kg
To1 = T1 = T2/4
m2 = 15 kg
To2 = T2
C = cp3
Sustituyendo:
cp3*12 * (Tf-T2/4) + cp3*15 * (Tf-T2) = 0
12*(Tf-T2/4) = 15*(T2-Tf)
12*Tf - 3*T2 = 15*T2 - 15*Tf
27*Tf = 18*T2
Tf = (2/3)*T2
La temperatura de equilibrio será 2/3 de la temperatura T2.
Más sobre la calorimetría:
brainly.lat/tarea/13485660
