Question

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?

Answer 1

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 .

Answer 2

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