una tina contiene 50L de agua a 70°C. ¿cuantos litros de agua a 20°C tendrás que añadir para que la temperatura final sea de 40°C?
Respuestas
DATOS
Agua caliente :
V1 = 50 Lts
To= 70ºC
Agua fría :
V2 =?
To= 20ºC
Tf = 40º
SOLUCIÓN :
Para resolver el ejercicio se procede plantear que el agua caliente cede
calor al agua fría, no se pierde calor en los alrededores, de la siguiente
manera :
m1 = D * V1 = 1 g/ml* 50000 ml = 50000 g agua
Q cedido = - Q abs
m1* Ce * ( Tf - To) = - m2 * Ce * ( Tf - To)
50000 g * 1 cal /gºC* ( 40ºC- 70ºC) = - m2 * 1 cal/gºC * ( 40ºC- 20ºC)
- 1500000 = -20 * m2
m2 = 75000 g agua
V2 = D/m2 = 75000 g / 1 g/ml = 75000 ml
75000 ml * 1lt / 1000 ml = 75 Lts de agua
V2 = 75 Lts .
Respuesta:
Datos:
La densidad y el calor especifico dependen de la temperatura.
Agua caliente:
V1 = 60 L
T1= 70ºC
Densidad = 977.63 kg/m3
Ce= 4.190 kJ/°C kg
Agua fria:
V2 =?
T2= 20ºC
Densidad= 998.2 kg/m3
Ce= 4.182 kJ/°C kg
MEZCLA:
Tf = 40º
Solución:
Conocemos que:
Q cedido = - Q absorbido
m1* Ce1 * ( Tf – T1) = - m2 * Ce2 * ( Tf – T2)
Convirtiendo el volumen 1 en masa 1:
m1=60 L*(977.63 kg/m^3 *(1 m^3)/(1000 L))=58.66 kg
Despejando de la ecuación anterior:
m2=(m1* Ce1 * ( Tf – T1) )/(-Ce2 * ( Tf – T2))
Reemplazando en la ecuación:
m2=(58.66 kg* 4.190 kJ/(°C kg) * ( 40°C – 70°C))/(-4.182 kJ/(°C kg) * ( 40°C – 20°C))
m2=88.158 kg
Convirtiendo la masa de agua en volumen:
V2=88.158kg/(998.2 kg/m^3 )*(1000 L)/(1 m^3 )=88.3 L
v2=88.33 L