Equilibrio térmico en agua a distinta temperatura 0001

, por F_y_Q

Un volumen de 2 litros de agua se encuentra en un calorímetro a 15\ ^\circ C. Calcula la temperatura final cuando se agregan 500 g de agua a 85\ ^\circ C. c_e\ (agua) = 1\ cal/g\cdot ^\circ C


SOLUCIÓN:

Teniendo en cuenta que la densidad del agua es 1 kg/L, la masa de los dos litros de agua será de 2\cdot 10^3\ g. El agua caliente cede calor al agua fría hasta alcanzar el equilibrio térmico. El calor cedido lo debemos considerar negativo y el calor que absorbe el agua fría lo consideramos positivo.
El calor cedido o absorbido sigue la ecuación: Q = m\cdot c_e\cdot (T_f - T_i)
Lo aplicamos a nuestro caso con el criterio de signos correcto:

-500\ g\cdot 1\frac{cal}{g\cdot ^\circ C}\cdot (T_f - 85)^\circ C = 2\cdot 10^3\ g\cdot 1\frac{cal}{g\cdot ^\circ C}\cdot (T_f - 15)^{\circ}C

-500T_f + 4,25\cdot 10^4 = 2\cdot 10^3T_f - 3\cdot 10^4

7,25\cdot 10^4 = 2,5\cdot 10^3 T_f\ \to\ T_f = \bf 29^{\circ}C