¿A cuantos grados Celsius llega el agua en un ambiente de aire de 175º C?

Si das tiempo al agua a que llegue al equilibrio y hay aire en exceso que hace la cantidad de agua despreciable, el agua llegará a la misma temperatura del aire. Con ello si la presión es la atmosférica el agua se evaporará al pasar de 100 celsius y quedará en estado gaseoso.

Si no hay tiempo suficiente, se debería saber cuánto tiempo y qué cantidades de aire y agua y cómo es su interfase o superficie de contacto.

Si hay tiempo suficiente para llegar al equilibrio pero la cantidad de aire es limitada, no enormemente mayor que la del agua, igualmente son necesarias ambas cantidades.

En definitiva se requiere más explicación del enunciado. Y yo te agradecería enormemente cualquier aclaración adicional como por ejemplo: ¿De dónde sale esta pregunta y a dónde se pretende llegar?. ¿Se trata de un problema poco definido? ¿Se trata de una hipótesis de catástrofe astral o algo así?

hola

me preguntas

¿Se trata de una hipótesis de catástrofe astral?

jiji

la cuestión es que yo pensaba que mi asuntito era algo sencillo y veo que es mas complejo de lo que yo pensaba, claro que , preguntadotelo de la manera que lo hice .

Mira mi catástrofe astral:

Solo trato de saber cuantos grados de temperatura tiene el horno de mi cocina

La instrucción dice así:

Poner la rejilla en el centro del horno precalentarlo a 175º C como mínimo 30 minutos.
Llenar una jarra medidora tipo pyrex con 1 cup (240 ml.) de agua que deberá estar a una temperatura de 21º C.
Meter la jarra dentro del horno y dejarla 15 minutos.
Sacar la jarra del horno, remover el agua para que la temperatura sea la misma en todos los puntos y medir la temperatura que deberá estar alrededor de los 65º C.

Ahora ,

"Mi duda es saber como se hizo el calculo para obtener el resultado de estos 65º C.

Saludos

Porque se conoce la masa o cantidad de aire a 175 C y su capacidad de intercambio en 15 minutos, que es:

1 cal/(gC) * 240g * (65-21) C = 10560 cal = 10.56 kcal = 44.14 kj

Este tipo de datos suele ser empírico, es decir, realizado en hornos nuevos y tras promediar varios ensayos en varios hornos, ya que hay que considerar las pérdidas y las pequeñas variaciones de fabricación de horno a horno.

Espero haberte ayudado, si necesitas cualquier aclaración a tu disposición, si no no olvides cerrar la pregunta

Hola

entendí el resultado.

y efectivamente es la cuarta parte.

Mira como lo imaginé anoche antes de escribirte :

Resté 65º - 21º = 44º

y entonces hice esta división: 175 / 44 = 3,97

veras que es la cuarta parte

Lo que no entendía era como se llegaba a que sea a cuarta parte

Tu calculo ,por cierto fascinante, no me dice como te resultó el 44.14 kj (que es en definitiva la cuarta parte de 65º - 21º

saludos

Larga contestación, resumo:

Las diferentes materias a determinadas condiciones de presión y temperatura tienen una constante llamada Calor Específico a presión constante Cp tal que:

Cp= Q/(m*dT)

Es decir el calor intercambiado, Q, guarda una relación constante con el producto de la masa de materia que lo intercambia, m, y su ganancia o pérdida de temperatura dT

Este Cp para el agua a presión atmosférica y temperaturas habituales tiene el valor 1 cal/(gC), es decir, que con 1 caloría intercambiada, 1 gramo de agua aumenta 1 grado celsius su temperatura.

Este Cp para el aire a 175 C es 0.24354 cal/(gC), aproximadamente la cuarta parte que el Cp citado para el agua de 1 cal/(gC).

Pero esta relación de Cp del aire cuarta parte del Cp del agua para nada explicaría esas instrucciones del horno pues casi seguramente el hornl mantiene la temperatura a 175 grados mediante suministro de energía (electricidad o gas) y además la cantidad o masa de aire de un horno de dimensiones supuestas de 0.4m*0.4m*0.3m.= 0.048 m^3, considerando la densidad del aire a 175 C de 0.789 kg/m3 sería

m(aire)=0.789*0.048=0.038 kg=38 g de aire

Y según tu supones, si esta masa de aire en el habitáculo del horno se enfriase hasta 65 C, el calor perdido o cedido al agua sería:

Q=Cp*m*dT= 0.24354*38*(175-65)= 1018 calorías = 1.018 kcal = 4.22 kj

Que como ves es menos de la décima parte del calor cedido al agua.

Por tanto tu cálculo de la cuarta parte de la diferencia de temperaturas es pura casualidad, y para nada responde a la instrucción del horno.

Durante el experimento el horno mantiene su aire a 175C co suministro de energía y mediante pruebas de fábrica, manteniendo constantes esos datos que te dan de 240ml. De agua de 21C a 65C. Y son ensayos de fábrica los que determinan que esa masa de agua se calienta 44 grados absorbiendo por coincidencia 44 kj, debido al suministro de energía necesario para mantener el aire del horno a 175C.

Para explicarte bien tu pregunta necesitaría darte toda una introducción al intercambio calorífico y desgraciadamente no nos es posible. De todas formas espero que hayas entendido como funcionan los mecanismos de intercambio y sus fórmulas básicas.

Si te parece puedes cerrar ya la pregunta, gracias.

Saludos.

Larga contestación, resumo:

Las diferentes materias a determinadas condiciones de presión y temperatura tienen una constante llamada Calor Específico a presión constante Cp tal que:

Cp= Q/(m*dT)

Es decir el calor intercambiado, Q, guarda una relación constante con el producto de la masa de materia que lo intercambia, m, y su ganancia o pérdida de temperatura dT

Este Cp para el agua a presión atmosférica y temperaturas habituales tiene el valor 1 cal/(gC), es decir, que con 1 caloría intercambiada, 1 gramo de agua aumenta 1 grado celsius su temperatura.

Este Cp para el aire a 175 C es 0.24354 cal/(gC), aproximadamente la cuarta parte que el Cp citado para el agua de 1 cal/(gC).

Pero esta relación de Cp del aire cuarta parte del Cp del agua para nada explicaría esas instrucciones del horno pues casi seguramente el hornl mantiene la temperatura a 175 grados mediante suministro de energía (electricidad o gas) y además la cantidad o masa de aire de un horno de dimensiones supuestas de 0.4m*0.4m*0.3m.= 0.048 m^3, considerando la densidad del aire a 175 C de 0.789 kg/m3 sería

m(aire)=0.789*0.048=0.038 kg=38 g de aire

Y según tu supones, si esta masa de aire en el habitáculo del horno se enfriase hasta 65 C, el calor perdido o cedido al agua sería:

Q=Cp*m*dT= 0.24354*38*(175-65)= 1018 calorías = 1.018 kcal = 4.22 kj

Que como ves es menos de la décima parte del calor cedido al agua.

Por tanto tu cálculo de la cuarta parte de la diferencia de temperaturas es pura casualidad, y para nada responde a la isntrucción del horno.

Durante el experimento el horno mantiene su aire a 175C co sumnisitro de energía y mediante pruebas de fábrica, manteniendo constantes esos datos que te dan de 240ml. De agua de 21C a 65C. Y son ensayos de fábrica los que determinan que esa masa de agua se calienta 44 grados absorbiendo por coincidencia 44 kj, debido al sumnistro de enería necesario para mantener el