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Un grifo abierto suministra un caudal de agua caliente procedente de un acumulador solar, de 3 litros/min. El agua sale a 50 ºC. Despues de permanecer durante 10 min vertiendo agua, la temperatura del agua del acumulador (que ha tenido que suplirse con agua fria de la red general a 15 ºC) baja a 42 ºC. Calcular la capacidad del acumulador.

Hola nice fdez,

La cantidad de calor necesaria para calentar (enfriar) un cuerpo de masa m, depende del cambio de temperatura que experimente y de su calor específico (propiedad de la sustancia), es decir:

Q=m·c_e·Dt

Cuando dos cuerpos a distintas temperaturas se ponen en contacto, uno cede energía al otro hasta igualar la temperatura. En nuestro caso el agua procedente del acumulador cede energía al agua procedente de la red (más fria). Supongamos que tenemos x g de masa de esta agua, el calor ganado por ella será:

Qganado(agua red) = x·1·(42-15)

donde:
x es la masa (en gramos) de agua fria
1 es el calor específico del agua (1 cal/g·ºC)
42-15 es el cambio de temperatura experimentado por el agua fria.

Por otro lado los 30 l (3 l/min·10 min) de agua procedente del acumulador solar, cede energía:

Qcedido(agua solar)= 30 000·1·(50-42)

masa de 30 l de agua en gramos=30 000

Igualando ambos (se supone que no hay pérdidas de calor):

x·1·(42-15) = 30 000·1·(50-42) de donde se deduce que x=8 888,89, es decir 8,89 l de agua (de la red). Segunda cifra decimal redondeada.

Sumando los 30 l con los 8,89 l obtenemos la capacidad del depósito: 38,89 l aprox.

Nota: La unidad de masa en la ecuación de igualación podría ser cualquiera ya que está en ambos lados de la ecuación.Si quieres imprimirlo, pulsa el botón que hay arriba de esta tabla e introduce el los cajoncillos de la página de impresión (fondo blanco) los números 2 y 2 luego pulsa mostrar e imprimir.

Muchas gracias, me había complicado mas de lo necesario,

  Saludos.
   
       Nice