Question

Una tonelada (1000 kg) de agua líquida a 80°C se lleva a un cuarto bien aislado y sellado de 4 m × 5m × 6m, a 22°C y 100 kPa. Suponga calores específicos constantes tanto para el aire como para el agua a temperatura ambiente (~25°C). Determine la temperatura de equilibrio final en el cuarto

Answer 1

La temperatura de equilibrio final en el cuarto es :    Tf = 78.05ºC  

El equilibrio térmico se presenta al llevar a un cuarto una tonelada (1000 kg) de agua líquida a 80°C, cuyas dimensiones se especifican y el aire en el mismo se encuentra a 22ºC y a una presión de 100KPa al equilibrarse la temperatura, cuyo valor se determina, como se muestra a continuación :

m1 = 1 ton = 1000Kg  = 1000000 g  agua líquida

To= 80ºC

 Ce1= 1 cal/gºC

 Aire :

  V = 4m* 5m * 6 m = 120 m³

  d aire = 1.205 Kg/m3

  D = m/V

   m2 = D*V = 1.205 Kg/m3 * 120m3= 144.6 Kg = 144600 g  

   Ce2 =0.24 cal/gºC

   To= 22ºC

  Equilibrio térmico :

     Q abs = - Q cedido

 m2*Ce2* (Tf -To)= - m1* Ce1* ( Tf -To)

 144600 g* 0.24 cal/gºC *( Tf -22ºC)= - 1000000 g* 1 cal/gºC * ( Tf- 80ºC)

     Tf = 78.05ºC