Question

En un día caluroso tomas una botella de refresco de 2 litros, la viertes en un recipiente y agregas 0.200 kg de hielo a -10°C. Al inicio el recipiente y el refresco estaban a 20°C.
Determina la temperatura final del sistema ¿qué suposiciones hiciste? Explica

Answer 1

El valor de la temperatura final del sistema y las suposiciones que se hicieron son : Tf = 19.05 ºC     y  el refresco es la coca-cola y que la masa del recipiente es despreciable .

El valor de la temperatura final del sistema se calcula mediante la aplicación de equilibrio térmico de la siguiente manera :

     V = 2 Lts = 2000 ml      suponiendo que el refresco es la coca-cola

      d = 1.212 g/ml          

       mrefres = d*V = 1.212 g/ml*2000 ml = 2424 g

      Ce = 8.2 cal/gºC

     mh = 0.200 Kg = 200g

     To h = -10ºC

     Torecp y refresco = 20º C

     Tf =?

                                             Qabs = -Qced

   mh *Ceh * ( Tf -Toh ) + mh * Cfh = - mrefres * Cer* (Tf -Tor )

  200 g * 0.5 cal/gºC * (Tf - (-10ºC)) + 200 g *80 cal/g= - 2424g * 8.2cal/gC * ( Tf - 20ºC )

   De donde : Tf = 19.05ºC