Question

Determina qué cantidad de agua a 10º C hay que añadir a 120 g de agua a 50 ºC para que la temperatura final sea de 20 ºC

Answer 1

Respuesta:

0.36 kg

Explicación:

Masa de agua A: mA = 120 g = 0.12 kg

Temperatura inicial de la masa de agua A: TA = 50 ºC

Temperatura inicial de la masa de agua B: TB = 10 ºC

Temperatura final del conjunto: T = 20 ºC

Calor específico del agua:  c = 4180 J/kg·k

El calor cedido por una masa de agua es igual al calor absorbido por la otra. Aplicando la ecuación de equilibrio térmico, nos queda:

QA=−QB⇒mA⋅c⋅(T−TA)=−mB⋅c⋅(T−TB)⇒

⇒mB=mA⋅(T−TA)/TB−T=0.12⋅(20−50)/10−20=0.36 kg

Answer 2

 Se deberá añadir un total de  360gramos para hallar equilibrio en 20°C

Equilibrio térmico

 En el estudio de calor, existe un punto medio en el cual si dos cuerpos interactúan tarde o temprano llegaran, y este se denomina punto de equilibrio que es justo cuando ambos elemento comparten un misma temperatura final

Qa = -Qb

Sabemos que el agua tiene un coeficiente de calor especifico de

• C = 4180 J/kgK

Datos:

• Masa  A: ma = 120 g = 0.12 kg
• Temperatura inicial agua A: Tao = 50 ºC = 323.15K
• Temperatura inicial agua B: Tob = 10 ºC = 283.15K
• Temperatura final Tf = 20 ºC = 293.15K

Qa = −Qb

maC(Tf−Ta) = −mbC(Tf − Tb)  sustituimos los valores y despejamos "mb"

mb = ma(Tf−Ta)/Tb−Tf

mb = 0.12kg(293.15 − 323.15)K/(283.15 − 293.15)K

mb = 0.36 kg

mb = 360 gramos

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