Temperatura final da mistura
Com esta calculadora você descobre a temperatura final da mistura de duas quantidades, até de materiais diferentes, pela regra de Richmann. Exemplo: 2 kg de água a 80 °C e 3 kg de água a 20 °C ficam a 44 °C.
Fonte: Wikipedia – Richmannsche Mischungsregel. Atualizado em: .
Como o cálculo é feito
Ao misturar dois corpos com temperaturas diferentes, as temperaturas se igualam: o mais quente cede exatamente o calor que o mais frio absorve. Daí vem a regra de misturas de Richmann, que dá a temperatura final comum.
A fórmula
Cada corpo tem uma capacidade térmica k = m·c, massa vezes calor específico. A temperatura da mistura é T = (k₁·T₁ + k₂·T₂) / (k₁ + k₂), uma média ponderada. Com o mesmo material o c se cancela: 2 kg de água a 80 °C e 3 kg a 20 °C dão (2·80 + 3·20) / 5 = 44 °C. Materiais diferentes pesam de modo diferente: a água, com c = 4,182 kJ/(kg·K), guarda bem mais calor que o cobre (0,382), então um pedaço de metal quente quase não aquece a água em que cai. O calor transferido é Q = k·ΔT.
Preparar a água do banho
No segundo modo você define a quantidade total e a temperatura desejada. Para 150 l a 38 °C com água quente a 60 °C e fria a 15 °C são necessários 150·(38 − 15) / (60 − 15) ≈ 76,7 l de água quente e 73,3 l de fria.
- A regra supõe que nada derrete, congela ou evapora.
- Na prática perde-se calor no recipiente e no ar, então a temperatura final fica um pouco menor.
- As capacidades térmicas são valores típicos a cerca de 20 °C e variam levemente com a temperatura.
Perguntas frequentes
Como calcular a temperatura final da mistura?
Com T = (m₁·c₁·T₁ + m₂·c₂·T₂) / (m₁·c₁ + m₂·c₂). Com duas quantidades do mesmo material, é simplesmente a média das temperaturas ponderada pelas massas.
O que é calor específico?
É o calor de que um quilograma de um material precisa para subir um kelvin. Para a água são 4,182 kJ/(kg·K); para o ferro, cerca de 0,45.
Quanta água quente preciso para um banho?
A quantidade de água quente é a quantidade total vezes (desejada − fria) dividida por (quente − fria). O resto você completa com água fria.
Fontes e base legal
- Wikipedia – Richmannsche Mischungsregel
- Wikipedia – Spezifische Wärmekapazität (calor específico, tabela)
- Wikipedia – Heat capacity
Última atualização: · Princípios editoriais
Ferramentas relacionadas
- Calculadora de calor latenteCalcule o calor latente Q = m·L de fusão, solidificação, vaporização e condensação, com valores de 16 substâncias e a curva de aquecimento da água.
- Calcular a quantidade de calorCalcular quantidade de calor para água, metais ou ar: energia em kWh e kJ pela massa e pelo aumento de temperatura, com tempo de aquecimento e custo. Grátis.
- Dilatação térmicaCalculadora de dilatação térmica para aço, alumínio, cobre, concreto e plásticos: variação de comprimento e de volume com a temperatura, com tabela.
- Converter Fahrenheit para CelsiusConverter Fahrenheit para Celsius e vice-versa: °C = (°F − 32) ÷ 1,8. Também Kelvin, Rankine e Réaumur, com o cálculo passo a passo e uma tabela pronta.
- Calculadora de diluição: concentração, proporção e misturaCalculadora de diluição com C1·V1 = C2·V2: quanto de concentrado e de água, concentração final, proporção como 1:50 (partes ou total) e mistura de soluções.
- Lei de resfriamento de NewtonLei de resfriamento de Newton: calcule a temperatura após um tempo, o tempo até uma temperatura ou a constante de resfriamento, com fórmula e exemplo.
- Calculadora onlineCalculadora online grátis: digite ou toque e veja o resultado na hora – com ordem das operações, parênteses, porcentagem, raiz, passo a passo e histórico.
- Calculadora de energia livre de GibbsCalcule a energia livre de Gibbs ΔG = ΔH − TΔS a partir de entalpia, entropia e temperatura, com espontaneidade, temperatura de inversão e constante K.
- Calculadora da distribuição betaDistribuição beta online: informe α, β e x e veja a densidade, P(X ≤ x), a média, a mediana, a moda, a variância, a assimetria e qualquer quantil.