Question

Un volumen de 2 litros de agua se encuentra en un calorímetro a 15°C. Calcula la temperatura final cuando se agrega 500g de agua a 85°C. Ce agua= 1cal/g°C

Answer 1

Teniendo en cuenta que la densidad del agua es 1 kg/L, la masa de los dos litros de agua será de $2\cdot 10^3\ g$. El agua caliente cede calor al agua fría hasta alcanzar el equilibrio térmico. El calor cedido lo debemos considerar negativo y el calor que absorbe el agua fría lo consideramos positivo.

El calor cedido o absorbido sigue la ecuación: $Q = m\cdot c_e\cdot (T_f - T_i)$

Lo aplicamos a nuestro caso con el criterio de signos correcto:

$-500\ g\cdot 1\frac{cal}{g\cdot ^\circ C}\cdot (T_f - 85)^\circ C = 2\cdot 10^3\ g\cdot 1\frac{cal}{g\cdot ^\circ C}\cdot (T_f - 15)^{\circ}C\\-500T_f + 4,25\cdot 10^4 = 2\cdot 10^3T_f - 3\cdot 10^4\\7,25\cdot 10^4 = 2,5\cdot 10^3 T_f\ \to\ T_f = \bf 29^{\circ}C$