Tenemos que si mezclamos 2.0 kg de agua a 45 ºC con 1.2 kg de agua a 10 ºC, la temperatura final de la mezcla será de 31.88 ºC.
Ecuación para calcular la cantidad de calor en un proceso
Esta ecuación viene siendo la siguiente:
Q = m·cp·ΔT
Donde:
- Q = cantidad de calor
- m = masa
- cp = calor específico
- ΔT = diferencia de temperatura
Condición para resolver el problema
Para encontrar la temperatura final se establecerá que todo el calor cedido por el agua caliente fue absorbido por el agua fría. Es decir:
Qf = -Qc
Recordemos que el calor siempre fluye del cuerpo con mayor temperatura hacia el cuerpo con menor temperatura.
Resolución del problema
Inicialmente, planteamos la siguiente condición:
Qf = -Qc
Procedemos a definir cada calor:
mf·cp·ΔT = -mc·cp·ΔT'
mf·ΔT = -mc·ΔT'
Introducimos datos y obtenemos la temperatura final:
mf·ΔT = -mc·ΔT'
(1.2 kg)·(Tf - 10 ºC) = -(2 kg)·(Tf - 45 ºC)
1.2·Tf - 12 = +90 - 2·Tf
2·Tf + 1.2·Tf = 12 + 90
3.2·Tf = 102
Tf = 102/3.2
Tf = 31.88 ºC
En conclusión, tenemos que la temperatura final es de 31.88 ºC.
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