Una pizzería transporta pizzas desde el horno (230 °C) en un envase que mantiene una temperatura óptima de 30 °C. El calor específico de la pizza es c = 2\,\frac{\text{kJ}}{\text{kg}\cdot\text{K}}. Masas: individual m = 210\,\text{g}, mediana m = 330\,\text{g}, familiar m = 450\,\text{g}.
¿Influye la masa en el intercambio de calor de la pizza con el envase hasta la temperatura óptima?
- El calor intercambiado depende de la masa según la relación fundamental: Q = m\,c\,\Delta t
- Donde c es el calor específico (igual para las tres pizzas: 2\,\frac{\text{kJ}}{\text{kg}\cdot\text{K}}) y \Delta t es la variación de temperatura: \Delta t = t_{\text{inicial}} - t_{\text{final}} = 230\,^{\circ}\text{C} - 30\,^{\circ}\text{C} = 200\,^{\circ}\text{C} = 200\,\text{K}
- Como c y \Delta t son constantes para las tres pizzas, Q es directamente proporcional a m: Q \propto m
- En la práctica: la pizza individual intercambia Q = 0{,}210 \times 2 \times 200 = 84\,\text{kJ}, la mediana 132\,\text{kJ} y la familiar 180\,\text{kJ}: entre mayor la masa, mayor el calor entregado al envase.
Sí, la masa influye; al mantenerse constantes c y \Delta t, el calor intercambiado Q = mc\Delta t es directamente proporcional a la masa, por lo que una pizza de mayor masa intercambia más calor.
Calor intercambiado con el envase para la pizza familiar y la mediana.
Datos convertidos a kilogramos:
- Mediana: m = 330\,\text{g} = 0{,}330\,\text{kg}
- Familiar: m = 450\,\text{g} = 0{,}450\,\text{kg}
Pizza mediana
- Sustituimos en Q = m\,c\,\Delta t: Q_{\text{mediana}} = (0{,}330\,\text{kg}) \times \left(2\,\frac{\text{kJ}}{\text{kg}\cdot\text{K}}\right) \times (200\,\text{K})
- Multiplicamos: Q_{\text{mediana}} = 0{,}330 \times 2 \times 200 = 132\,\text{kJ}
Pizza familiar
- Sustituimos en Q = m\,c\,\Delta t: Q_{\text{familiar}} = (0{,}450\,\text{kg}) \times \left(2\,\frac{\text{kJ}}{\text{kg}\cdot\text{K}}\right) \times (200\,\text{K})
- Multiplicamos: Q_{\text{familiar}} = 0{,}450 \times 2 \times 200 = 180\,\text{kJ}
Respuesta: Q_{\text{familiar}} = 180\,\text{kJ}
En ambos casos el calor es negativo desde la perspectiva de la pizza (la pierde al entregarla al envase); el valor absoluto indica la energía que el envase debe absorber para mantener la temperatura óptima.
Q_{\text{mediana}} = 132\,\text{kJ}








