Equilibrio térmico

Cuando deja de fluir el calor

Dos cuerpos en contacto intercambian calor hasta que alcanzan la misma temperatura; entonces están en equilibrio térmico y el flujo neto de calor es cero. En un sistema aislado, el calor que cede el cuerpo caliente es igual al que absorbe el frío: Q_cedido + Q_absorbido = 0.

Ejemplo. Se mezclan 200 g de agua a 80 °C con 300 g de agua a 20 °C. Como ambos son agua, el calor específico se cancela: 200·(80 − T_f) = 300·(T_f − 20), de donde 16 000 − 200T_f = 300T_f − 6 000 y T_f = 22 000 ÷ 500 = 44 °C. La temperatura final queda más cerca de la del agua con más masa.

Error típico. Promediar las temperaturas sin considerar las masas (50 °C en este caso). Solo sería correcto con masas iguales de la misma sustancia; si las sustancias son distintas, también cuentan los calores específicos.