Anónimo
Física termodinámica= si se mezcla café, agua, hielo, leche y vapor, cuál es la temperatura final del sistema si...
Si se mezcla café, agua, hielo, leche y vapor, cuál es la temperatura final del sistema si
café: masa: 200g, cp= 5 cal/gºc, T inicial= 2ºC
agua: masa: 300g, cp=1 cal/gºc, Tinicial= 10ºC
hielo: masa: 20g, cp= 0.5 cal/gºc, cl 80 cal/gºc, T inicial= 5ºC
leche: masa: x, cp= 4 cal/gºc, T inicial= 80 ºC
vapor: masa: 100g, cp= 0.5 cal/gºc, cl: 540 cal/gºc, T inicial= 170ºC
a) Cuál es la masa de la leche
b) Será posible una temperatura final de 90 ºC
1 Respuesta
ah, con una temperatura final de 90ºC
Si, pero eso es el apartado b donde pregunta si es posible esa temperatura.
Para la pregunta primera que es la temperatura final haría falta la cantidad de leche. Y para el apartado a que es la cantidad de leche haría falta la temperatura inicial.
Yo creo que nos tendrían que dar un temperatura final distinta de 90 para asi poder calcular la cantidad de leche y que la pregunta inicial sobra.
Puedes revisar bien del todo el enunciado y escribirlo de principio a fin. Es que a veces se hace un lio si está repartido entre el título de la pregunta y el enunciado.
Perdón decía
"Y para el apartado a que es la cantidad de leche haría falta la temperatura inicial."
Y es:
Y para el apartado a que es la cantidad de leche haría falta la temperatura final.
lo que pasa es que no me dan ninguno de los dos datos, entonces creo que sería solo hallar la masa de la leche con una temperatura final de 90ºC
Calculamos las calorías que tiene cada cuerpo sobre 0
cafè = 200 · 5 · 2 = 2000 cal
agua = 300 · 1 · 10 = 3000 cal
hielo=
El hielo no puede tener 5ºC ya que mientras no se acabe de fundir estará a 0º, si estuviera a 5º ya sería agua.
¿No serán -5ºC?
tienes razón es -5ºC
cafè = 200 · 5 · 2 = 2000 cal
agua = 300 · 1 · 10 = 3000 cal
hielo hasta 0º = 20 · 0.5 · (-5) = -50 cal
fusion hielo = 20 · 80 = -1600 cal
leche = x · 80 · 4 = 320x cal
vapor hasta 100º = 100·0.5·70 = 3500 cal
licuación vapor = 100 · 540 = 54000 cal
agua hasta 0 = 100 · 1· 100 = 10000 cal
----------
TOTAL calor inicial 70850+320x cal
El peso de las materias es:
200+300+20+x+100 = 620+x
Que está a 70ºc
Luego el calor final es
70(620+x) = 43400 + 70x
·
El calor inicial y final debe ser el mismo.
70850 + 320x = 43400 + 70x
250x = - 27450
x = - 109.8 g
Luego no se puede dar esa temperatura de 90º, haría falta una cantidad negativa de leche, absurdo.
·
Y eso es todo.
Muchas Gracias
Espera, está mal. Pero ahora no puedo corregirlo, dentro de unas horas lo haré bien.
Lo que hay que hacer es ver cuántas calorias necesita cada elemento para llegar a los 90ºC o de cuántes necesita desprenderse. Dichas cantidades deberán ser iguales.
café: masa: 200g, cp= 5 cal/gºc, T inicial= 2ºC
agua: masa: 300g, cp=1 cal/gºc, Tinicial= 10ºC
hielo: masa: 20g, cp= 0.5 cal/gºc, cl 80 cal/gºc, T inicial= 5ºC
leche: masa: x, cp= 4 cal/gºc, T inicial= 80 ºC
vapor: masa: 100g, cp= 0.5 cal/gºc, cl: 540 cal/gºc, T inicial= 170ºC
·
El café necesita 200·5(90-2) = 88000
El agua necesita 300·1(90-10) = 24000
El hielo necesita:
Para llegar a 0ºC 20·0.5·5 = 50
Para fundirse 20·80 = 1600
Para llegar a 90ºC = 20·1·90 = 1800
La leche necesita x·4·(90-80) = 40x
Y el vapor es el único que puede dar calor
Para llegar a 100ºC 100·0.5·(-70) = -3500
Para licuarse 100·(-540) = -54000
Para llegar a 90ºC 100·1(90-100) = -1000
Vamos a sumarlo todo, tiene que dar 0
88000+24000+50+1600+1800+40x-3500-54000-1000=0
115450 + 40x - 58500 = 0
40x + 56950 = 0
40x = -56950
x = -1423.75
Con lo cual no solo es imposible sino está más difícil que en los cálculos anteriores.
Y eso es todo. Era raro el eneunciado, estoy seguro que tenía otra parte en la que había respuesta donde la temperatura final era menor.