Question

Se mezclan dos sustancias cuyas capacidades térmicas estan en la relacion 1:3 si las temperaturas iniciales son de 60 y 40 respectivamente la temperatura de equilibrio sera;
A)100
B)55
C)40
D)50
E) ninguna

Answer 1

Es B) 55

La capacidad térmica de una sustancia es igual al triple de la capacidad de otra; Siendo a y b la capacidad de cada una.

$\frac{a}{b} = \frac{1}{3 } \\ 3a = b$

Reemplazando los datos en las ecuación de equilibrio térmico se resuelve que la temperatura final es de 55.


$ma(t - 40) = 3am(60 - t) \\ t - 40 = 180 - 3t \\ 4t = 220 \\ t = 55$

Buen día.

Answer 2

Respuesta:

E) 45 C

Explicación:

C1(tf-ti)+C2(tf-ti)=0 y C1:C2::1:3 luego C2=3C1, entonces

3C1(tf-40)=-C1(tf-60)

tf=45 C

como comprobacion vemos que C=Q/(tf-ti), o sea que a una menor variacion de temperatura tendremos mas capacidad termica, entonces  sabemos que C2=3C1, ergo C2 tiene tres veces mas capacidad termica que C1 lo que implica que su temperatura ( la de C2) tendria que variar menos que el material que tiene C1. O sea la temperatura de equilibrio tendria que estar cerca de la temperatura inicial del material con mas capacidad termica.