¿Cuál sería la temperatura final si mezclas un litro de agua a 40 oC con dos litros de agua a 20 oC?
2006-11-23 01:12:58 · 10 respuestas · pregunta de Anonymous en Ciencias y matemáticas ➔ Física
Hola, Efraín M...
Mira, este es un caso de un proceso de transferencia de calor entre dos masas que alcanzan el punto de equilibrio térmico en una temperatura final desconocida...
El calor transferido se calcula con la siguiente fórmula...
Q = m x Ce x ( Tf - Ti )
m = masa
Ce = Calor específico
Tf = Temperatura final
Ti = Temperatura Inicial
La capacidad calorífica Ce del agua es de 1 Cal / g oC
1 Litro de agua equivale a 1000 gr
Aplicando la ley de conservación de energía, es decir que el calor cedido por la masa que bajó su temparatura debe ser igual al calor absorbido por la masa que elevó su temperatura, se tiene...
-1000 gr x 1 Cal / g oC x [ Tf – 40 oC ] = 2000 gr x 1 Cal / g oC x [ Tf – 20 oC ]
- Tf + 40 = 2 Tf - 40
3 Tf = 80
Tf = 80 / 3 = 26,67 oC
Un Abrazo !
Pereirano Bacano !
PereiranoBacano@yahoo.com
2006-11-24 12:10:04 · answer #1 · answered by Pereirano Bacano 5 · 0⤊ 3⤋
Cuando dos cuerpos A y B que tienen diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, después de un cierto tiempo, alcanzan la condición de equilibrio en la que ambos cuerpos están a la misma temperatura. Un fenómeno físico análogo son los vasos comunicantes.
Supongamos que la temperatura del cuerpo A es mayor que la del cuerpo B, TA>TB.
Observaremos que la temperatura de B se eleva hasta que se hace casi igual a la de A. En el proceso inverso, si el objeto B tiene una temperatura TB>TA, el baño A eleva un poco su temperatura hasta que ambas se igualan.
Cuando un sistema de masa grande se pone en contacto con un sistema de masa pequeña que está a diferente temperatura, la temperatura de equilibrio resultante está próxima a la del sistema grande.
Decimos que una cantidad de calor DQ se transfiere desde el sistema de mayor temperatura al sistema de menor temperatura.
La cantidad de calor transferida es proporcional al cambio de temperatura DT.
La constante de proporcionalidad C se denomina capacidad calorífica del sistema.
DQ=C·DT
Si los cuerpos A y B son los dos componentes de un sistema aislado, el cuerpo que está a mayor temperatura transfiere calor al cuerpo que está a menos temperatura hasta que ambas se igualan
Si TA>TB
El cuerpo A cede calor: DQA=CA·(T-TA), entonces DQA<0
El cuerpo B recibe calor: DQB=CB·(T-TB), entonces DQB>0
Como DQA+DQB=0
La temperatura de equilibrio, se obtiene mediante la media ponderada
La capacidad calorífica de la unidad de masa se denomina calor específico c. C=mc
La fórmula para la transferencia de calor entre los cuerpos se expresa en términos de la masa m, del calor específico c y del cambio de temperatura.
DQ=m·c·(Tf-Ti)
donde Tf es la temperatura final y Ti es la temperatura inicial.
El calor específico es la cantidad de calor que hay que suministrar a un gramo de una sustancia para que eleve en un grado centígrado su temperatura.
Joule demostró la equivalencia entre calor y trabajo 1cal=4.186 J. Por razones históricas la unidad de calor no es la misma que la de trabajo, el calor se suele expresar en calorías.
El calor específico del agua es c=1 cal/(g ºC). Hay que suministrar una caloría para que un gramo de agua eleve su temperatura en un grado centígrado.
Espero que te sirva mi respuesta, suerte
2006-11-23 09:51:10 · answer #2 · answered by malvasg 6 · 2⤊ 0⤋
Si llamo Tf a la temperatura final en equilibrio utilizo la fórmula con la capacidad calorífica del agua sabiendo que lo que sube uno se calienta y otro se enfría el incremento de temperatura es contrario:
m1·c·(Tf-T1) = -m2·c·(Tf-T2)
Como la densidad del agua es 1 g/cm3 un litro son mil gramos y queda:
1·1·(Tf-40) = -2·1·(Tf-20)
Tf-40 = -2Tf + 40
3Tf = 80
Tf = 80/3 = 26.667 ºC
2006-11-23 12:28:50 · answer #3 · answered by I. A 2 · 0⤊ 3⤋
que importa, alcabo de un timpo tendran temperatura ambiente.
2006-11-23 09:39:57 · answer #4 · answered by lekxter7 3 · 0⤊ 3⤋
80/3, es decir... 26,7º... no?
2006-11-23 09:28:04 · answer #5 · answered by Khye 3 · 0⤊ 3⤋
80/3
esta es la solucion si consideras que el calor especifico del agua no varia con la temperatura, es decir permanece constante en el rango de temperaturas en las que nos movemos
Para obtener el valor igualmos la enrgia que gana uno y el que pierde el otro
m1*Ce*(40-t)=m2*Ce*(20-t)
despejando te queda
t=80/3=26.67
2006-11-23 09:28:01 · answer #6 · answered by pizca 3 · 0⤊ 3⤋
25° C
2006-11-23 09:26:06 · answer #7 · answered by ozzy 3 · 0⤊ 3⤋
Hace mucho que no reviso mis libros de física... Hay una fórmula para hacer el cálculo pero no la recuerdo.... Capaz la respuesta sea 30 ºC
2006-11-23 09:23:55 · answer #8 · answered by lelo_eet 2 · 0⤊ 3⤋
sería 20° ¿o no?
2006-11-23 09:21:50 · answer #9 · answered by Kika 2 · 0⤊ 3⤋
es igual a 3 litros de agua a menos de 20 grados?
2006-11-23 09:21:29 · answer #10 · answered by junq 5 · 0⤊ 3⤋