Qué hace esta calculadora
Cuando se mezclan dos líquidos a distintas temperaturas dentro de un recipiente aislado, el calor fluye del líquido más caliente al más frío hasta que ambos alcanzan una misma temperatura final. Esta calculadora determina esa temperatura de equilibrio aplicando el principio de conservación de la energía: el calor que cede el líquido más caliente es igual al que absorbe el más frío. Sirve para el agua, los aceites, los alcoholes o cualquier líquido cuyo calor específico conozcas.
Cómo usarla
Introduce la masa (en gramos), el calor específico (en J/g·°C) y la temperatura inicial (en °C) de cada uno de los dos líquidos. La calculadora te devuelve la temperatura final de la mezcla y la cantidad de calor intercambiada por cada líquido. Para agua pura, usa un calor específico de 4,18 J/g·°C en ambos líquidos; en ese caso la fórmula se reduce a una media de las temperaturas ponderada por la masa.
La fórmula explicada
La temperatura de equilibrio se obtiene con:
$$T_f = \frac{m_1 c_1 T_1 + m_2 c_2 T_2}{m_1 c_1 + m_2 c_2}$$Cada término \(mcT\) representa el «peso térmico» de un líquido. El numerador suma esas contribuciones y el denominador (la capacidad calorífica total) normaliza el resultado. El calor intercambiado por cada líquido es \(Q = mc(T_f - T_i)\); un valor negativo indica que el líquido se enfrió (cedió calor) y un valor positivo que se calentó (absorbió calor).
Ejemplo resuelto
Mezclamos 200 g de agua a 80 °C con 300 g de agua a 20 °C (ambos con \(c = 4{,}18\)). Numerador = $$200 \cdot 4{,}18 \cdot 80 + 300 \cdot 4{,}18 \cdot 20 = 66{.}880 + 25{.}080 = 91{.}960.$$ Denominador = $$200 \cdot 4{,}18 + 300 \cdot 4{,}18 = 836 + 1{.}254 = 2{.}090.$$ $$T_f = \frac{91{.}960}{2{.}090} = \mathbf{44\ \text{°C}}.$$ El agua caliente se enfría de 80 a 44 (cede calor) y el agua fría se calienta de 20 a 44.
Preguntas frecuentes
¿Se supone que no hay pérdidas de calor hacia el entorno? Sí. El modelo asume un sistema perfectamente aislado, así que en la práctica los resultados reales pueden mostrar una diferencia de temperatura algo menor.
¿Puedo usar cualquier unidad de temperatura? Usa una unidad coherente (aquí se emplean los °C). Como la fórmula es una media ponderada, los grados Celsius funcionan perfectamente sin necesidad de convertir a Kelvin.
¿Y si ambos líquidos son la misma sustancia? Los calores específicos se cancelan y el resultado es simplemente la media de las dos temperaturas ponderada por la masa.
