Question

una tina contiene 25 L de agua a 21ºC. ¿cuanto tiempo debe mantenerse abierta una llave de agua caliente, que vierte 3 L por minuto a 65ºC, para lograr una temperatura final de 36ºC?

Answer 1

         En el proceso no hay cambio de estado, pues el agua se mantienen líquida entre 0 y 100ºC:        
         El calor absorbido por el agua de 25ºC es igual al calor cedido por el agua de 65ºC        
                          ΔQ₁ + ΔQ₂ = 0                            (1)
                          m₁c(tf-t₁) + m₂c(tf-t₂) = 0             (2)
                          se cancela c
                           m₁(tf -t₁) + m₂(tf-t₂)=0                 (3)
          La información suministrada es:
          V₁= 25L  ------->m₁ = 25Kg
           t₁ = 21ºC
          Caudal = 3L/min
           t₂ = 65ºC
           tf  = 36ºC
           m₂ = ?
            reemplazando la información en (3)
                            25(36-21) + m₂(36-65) = 0
                                    375   -    29m₂      = 0
                                               29m₂ = 375
                                                   m₂ = 12,93 Kg ---------->V₂ = 12,93L
                           Caudal = Volumen/tiempo
                      despejo tiempo-----> tiempo = Volumen/Caudal
                                                        tiempo = 12,93L/(3L/min)
                                                        tiempo = 4,31 min = 4min 18seg