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2 years ago

If chilled coke and hot tea are kept together tea cools down but coke gets warm .why?

1 answer:

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When hot tea is mixed to chilled coke, tea loses heat and coke gains heat. Thus, tea cools down but coke gets heated. Because it is liquid and liquid does not totally cool down to the ambient temperature, it and the iced drink will eventually reach the same temperature.

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Por las leyes de Newton, tenemos la siguiente ecuación de equilibrio conformada por tres fuerzas:

$\vec T_{1} + \vec T_{2} + \vec W = (0, 0)\, [N]$ (1)

Donde:

$\vec T_{1}$ , $\vec T_{2}$ - Tensiones a cada lado de la cuerda, en newtons.

$\vec W$ - Peso, en newtons.

Si sabemos que $\vec T_{1} = T\cdot (\cos \alpha, \sin \alpha)$ , $\vec T_{2} = T\cdot (-\cos \alpha, \sin \alpha)$ y $\vec W = W\cdot (0, -1)$ , entonces tenemos la siguiente ecuación vectorial:

$T\cdot (\cos \alpha, \sin \alpha) + T\cdot (-\cos\alpha, \sin \alpha) + W\cdot (0, -1) = (0,0)$

$T\cdot (0, 2\cdot \sin \alpha) = W\cdot (0, 1)$

Esto permite reducir la anterior expresión a una fórmula escalar:

$2\cdot T\cdot \sin \alpha = W$

Donde $\alpha$ es el ángulo de inclinación de la cuerda, medido en grados sexagesimales.

El ángulo de inclinación de la cuerda se determina mediante la siguiente fórmula trigonométrica inversa es:

$\alpha = \tan^{-1} \left(\frac{2\,ft}{10\,ft}\right)$

$\alpha \approx 11.310^{\circ}$

Si conocemos que $\alpha \approx 11.310^{\circ}$ y $T = 200\,lbf$ , entonces la magnitud del peso es:

$W = 2\cdot (200\,lb)\cdot \sin 11.310^{\circ}$

$W \approx 78.447\,lbf$

En el Sistema Imperial, las fuerzas son medidas en forma gravitacional, entonces la magnitud de la fuerza gravitacional del peso equivale a la magnitud de su masa. En síntesis, la magnitud de la masa es $78.447\,lbm$ .