Biofísica UBA XXI Final Feb 21 82. Termodinámica

82. Para preparar 2 kg de agua a 35 ºC contamos con agua de un termo a 70 ºC y la que sale de una canilla a 12 ºC. ¿Qué cantidad de agua de cada uno deberé utilizar?

 

  a. m agua termo= 275,18; m agua canilla= 1724,82 g

  b. m agua termo= 824,76; m agua canilla=1175,24 g

  c. m agua termo= 598,25; m agua canilla= 1401,75g

  d. m agua termo= 719,39; m agua canilla= 1280,61

█ e. m agua termo= 793, 65; m agua canilla= 1206,35 g

 

Q = m1 ce ( Te – T1) + m2 ce ( Te – T2) = 0

 

donde

Q = calor intercambiado por el sistema = 0

m1 = masa de agua del termo

m2 = masa de agua de la canilla = 2 kg – m1 = 2.000 gr – m1

ce = calor especifico del agua = 1 cal/gr ºC

Te = temperatura de equilibrio = 35 ºC

T1 = temperatura del agua del termo = 70 ºC

T2 = temperatura del agua de la canilla = 12 ºC

 

Reemplazando

m1 ce ( Te – T1) + (2.000 gr – m1) ce ( Te – T2) = 0

m1 (Te – T1) +  2.000 gr ( Te – T2) – m1 ( Te – T2) = 0

m1 (T2 – T1) +  2.000 gr (Te – T2)  = 0

 

despejando m1

m1 = 2.000 gr (Te – T2) / (T1 – T2) =  2.000 gr (35 ºC – 12 ºC) / (70 ºC – 12 ºC) = 793,10 gr

 

reemplazando en m2

m2 = 2.000 gr – 793,10 gr = 1.206,90 gr