Enfriar con Hielo

El enfriamiento de una bebida con un cubo de hielo, es más eficaz que el uso de agua fría, debido a la energía extraída de la bebida para derretir el hielo (calor de fusión). La refrigeración de un contenedor de agua con una masa de hielo a 0ºC, ilustra la energía del cambio de fase, y la consecución del equilibrio térmico.

Hielo añadido
Contenedor de agua
Masa de hielo
= gm		 Masa de agua
= gm
Temperatura inicial del agua
= 0°C
Qganado por el hielo = Qperdido por el agua
miLf + cmi(Tf - 0°C) = cmw(0°C -Tf)
cal + Tf cal = cal - Tf cal
Temperatura final Tf = °C

Se pueden cambiar la masa y la temperatura inicial del agua. En el cálculo de arriba, se asume que se funde todo el hielo. Si no es el caso, la expresión de arriba arrojaría una temperatura negativa, que por supuesto sería incorrecta porque las expresiones del calor específico usadas, no se aplican cuando se alcanza un cambio de fase. Si las condiciones son tales que no se funde todo el hielo, entonces la tempertaura final será de 0ºC, y parte del hielo quedará sin fundir.

Hielo restante sin fundir = gm.

 Índice

Conceptos sobre Transferencia del Calor

Ejemplos sobre Transferencia del Calor

Equilibrio Térmico
 
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