TEMPERATURA FINAL DE UNA MEZCLA

Supongamos que introduzco un trozo de hierro a 80 ºC en una olla con agua. Pregunto:

¿Cuál será la temperatura final del agua con el hierro?

Para explicarte cómo se calcula esto, dejame primero comentarte la idea de PARED ADIABÁTICA. Una superficie es adiabática si es aislante del calor; es decir, que el calor no la puede atravesar. O sea, si vos consiguieras un recipiente total y absolutamente adiabático, cualquier cosa caliente que pusieras dentro de él no se enfriaría nunca.

Esto es teórico. Los recipientes adiabáticos no existen en la realidad. Lo más parecido es un termo, pero como sabés, el agua caliente puesta en un termo a la larga se enfría. En realidad, en un recipiente adiabático no puede salir calor de adentro, pero tampoco puede entrar el calor de afuera. Quiere decir que si ponés algo frío en un recipiente perfectamente adiabático, seguirá frío por los siglos de los siglos. (Repito, esto es teórico).

Entonces, pongamos 1 kg de agua a 20 ºC en un recipiente adiabático.
Ahora agreguemos 1 kg de hierro a 80 ºC. Después de un tiempo van a estar a la misma temperatura. (Tf tendrá que estar entre 20 y 80 ºC). Fijate cómo se calcula esa temperatura final. (importante).

Digo:

El Fe se va a enfriar (cede calor) y el agua se va a calentar (absorbe calor). Como no puede salir calor del recipiente porque es adiabático, el calor que pierde el agua tiene que ser el calor que gana el Fe. Entonces puedo poner :

Q ganado por el H2O  =  - Q cedido por el Fe

Le puse un signo negativo al calor cedido por el hierro porque para el Fe Tf es menor que Ti y por lo tanto, el signo de la variación va a ser negativo. Pasando al mismo miembro :

Q ganado por el H2O + Q cedido por el Fe = 0

Conclusión: si me dan dos sustancias cualesquiera que inicialmente están a distinta temperatura, las ponen en un recipiente adiabático y me piden calcular la temperatura final, tengo que plantear siempre :

Q ganado + Q cedido = 0