¿Qué es el equilibrio térmico? Fórmula, ejemplo y ejercicios.

Equilibrio térmico, también llamado equilibrio termodinámico, es cuando dos cuerpos o sustancias alcanzan misma temperatura.

Este concepto de termodinámica está relacionado con la transferencia espontánea de calor (energía térmica) que ocurre entre dos cuerpos en contacto.

Equilibrio tĂ©rmico – Concepto, FĂłrmula y Ejemplos

En este proceso, el cuerpo más cálido transfiere calor al cuerpo más frío hasta que ambos tengan la misma temperatura.

El intercambio de energía entre dos cuerpos (energía térmica) da como resultado la pérdida de energía térmica del cuerpo más cálido y la ganancia de energía del cuerpo más frío.

Ejemplo

Como ejemplo, podemos mencionar la mezcla de café caliente y leche fría. Aunque tienen temperaturas iniciales diferentes, pronto el cuerpo más caliente (café) transfiere energía térmica a la más fría (leche). Por lo tanto, la mezcla se calienta como resultado del equilibrio térmico.

Suponiendo que el café estaba a 50 ° C y la leche a 20 ° C, se alcanza el equilibrio térmico cuando ambos están a 35 ° C.

PropagaciĂłn de calor

Es importante destacar que el calor es el intercambio de energĂ­a y su transferencia puede ocurrir de tres maneras:

Tipos de difusiĂłn de calor

Leer más: Difusión de calor.

Formula

Para calcular el equilibrio térmico, use la siguiente fórmula:

Q1 + Q2 + Q3… = 0 o ÎŁQ = 0

Ser

Q: cantidad de calor (temperatura corporal)

Por lo tanto, sabemos que la suma de todas las energías térmicas es cero.

El calor sensible está relacionado con la variación de temperatura de los cuerpos. Se calcula mediante la siguiente fórmula:

Q = m. c. Δθ

Donde

Q: cantidad de calor sensible (cal o J)
m: masa corporal (go kg)
c: calor específico de la sustancia (cal / g ° C o J / kg. ° C)
Δθ: rango de temperatura (° C o K)

Ejercicios de examen de ingreso a la universidad

1. (Mackenzie) Cuando mezclamos 1.0 kg de agua (calor específico sensible = 1.0 cal / g ° C) a 70 ° C con 2.0 kg de agua a 10 ° C, obtenemos 3.0 kg de agua a:

a) 10 ° C
b) 20 ° C
c) 30 ° C
d) 40 ° C
e) 50 ° C

2. (UFP-RS) Considere las siguientes declaraciones:

I. Cuando dos cuerpos están en equilibrio térmico, ambos tienen la misma cantidad de calor.
II Cuando dos cuerpos están en equilibrio térmico, ambos tienen la misma temperatura.
III. El calor es la transferencia de temperatura de un cuerpo a otro.
IV. El calor es una forma de energía en tránsito.

De las declaraciones anteriores se puede decir que:

a) I, II, III y IV son correctos
b) I, II, III son correctos
c) I, II y IV son correctos
d) II y IV son correctos
e) II y III son correctos

3. (FATEC-SP) Un sistema A está en equilibrio térmico con otro B y este no está en equilibrio térmico con otro C. Por lo tanto, podemos decir que:

a) los sistemas A y C tienen la misma cantidad de calor.
b) la temperatura de A es diferente de la de B.
c) los sistemas A y B tienen la misma temperatura.
d) la temperatura de B es diferente de C, pero C puede tener la misma temperatura que el sistema A.
e) ninguno de los anteriores.

4. (UFV-MG) Cuando dos cuerpos de diferentes materiales están en equilibrio térmico, aislados del medio ambiente, se puede afirmar que:

a) el más caliente es el que tiene la masa más baja.
b) a pesar del contacto, sus temperaturas no varĂ­an.
c) el más cálido proporciona calor al más frío.
d) el más frío proporciona calor al más cálido
e) sus temperaturas dependen de sus densidades.

5. (UFScar-SP) Dos cuerpos A y B, de masa mUn y mB, están inicialmente a temperaturas tUn y tBrespectivamente con tUn ≠ tB. En cualquier momento dado se ponen en contacto térmico. Después de alcanzar el equilibrio térmico, tendremos:

a) t’a> t’b
b) t’a <t’b
c) t’a = t’b
d) n.d.a.

Si continuas utilizando este sitio aceptas el uso de cookies. más información

Los ajustes de cookies de esta web están configurados para «permitir cookies» y así ofrecerte la mejor experiencia de navegación posible. Si sigues utilizando esta web sin cambiar tus ajustes de cookies o haces clic en «Aceptar» estarás dando tu consentimiento a esto.

Cerrar