Medida de la temperatura de un vaso GIA
De Laplace
1 Enunciado
Se quiere determinar la temperatura de un vaso metálico. Para ello, se vierte en él cierto volumen de agua fría a 12 °C y se mide la temperatura de equilibrio, que resulta ser de 20 °C. Se añade un segundo volumen de agua fría igual al primero y se mide la nueva temperatura de equilibrio de 18 °C. ¿Cuál era la temperatura inicial del vaso metálico?
2 Solución
En el ejercicio propuesto se tiene una recipiente o vaso, del cuál se desconocen los valores de su masa mv, calor específico cv, y temperatura inicial T. Como el objetivo es determinar esta última y la masa del vaso no va a cambiar, tomaremos como parámetro la capacidad calorífica Cv = mvcv del mismo. Por otra parte, para medir la temperatura del vaso se procede a vertir en su interior una cantidad indeterminada de agua, cuya capacidad calorífica Ca = maca también tendrá un valor desconocido.
La masa de agua está a una temperatura T1 que, en el escala Celsius, le corresponde un valor de 12°C. Como ésta será, en general, distinta de la temperatura T del vaso, se iniciará un proceso termodinámico (A), que culminará cuando la masa ma de agua y el vaso se encuentran en desequilibrio térmico. Consideraremos que en dicho proceso sólo va a tener valores significativos la transferencia de energía entre el vaso y la masa de agua, constituyendo ambos el universo observado.
2.1 Energía transferida en el Proceso A
