Retroalimentación
Si consideramos el sistema formado por el agua y el hielo, como un
sistema aislado y despreciamos el calor absorbido por el recipiente,
podemos plantear que, en valor absoluto, el calor cedido por el agua es igual al calor
absorbido por el hielo. O lo que es lo mismo, la suma del calor absorbido y el calor cedido es igual a cero.
Qabsorbido + Qcedido = 0
El calor absorbido por el hielo será igual al calor necesario para
fundirse más el que se requiere para aumentar su temperatura desde 0º C
a 10 ºC
Qabsorbido = mhielo·Lf + mhielo·ce_hielo·ΔT
El calor cedido por el agua será:
Qcedido = magua·ce_agua·ΔT'
Sumando ambas expresiones tendremos:
mhielo·Lf + mhielo·ce_hielo·ΔT+ magua·ce_agua·ΔT' = 0
Como sabemos la densidad del agua es de 1 g/cm3, por tanto, la masa de agua que utilizamos es de 1000 g.
Expresamos el Lf en cal/g unidades coherentes con las del resto de variables:
Sustituimos los valores conocidos y despejamos la masa de hielo:
mhielo·79,8 + mhielo·0,5·(10-0) + 1000·1·(10-30) = 0
84,8 mhielo - 20000 = 0
La masa de hielo que debemos utilizar es de 235,3 g.