Calculadora de mezcla térmica
Si mezcla 100 g a 80 °C con 200 g a 20 °C, ambos con calor específico 4,184, la mezcla se estabiliza a 40 °C. Introduzca dos masas, dos calores específicos y dos temperaturas y obtendrá la temperatura final común con cada paso a la vista. Gratis en su navegador.
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Ejecutar — gratis
Ejemplo resuelto
- M1
- 100
- C1
- 4,184
- T1
- 80
- M2
- 200
- C2
- 4,184
- T2
- 20
- Temperatura final
- 40
- Temperatura de equilibrio
- 40
Una calculadora de temperatura de mezcla responde a una pregunta clásica de calorimetría: si pone en contacto térmico dos cuerpos o muestras de fluido y espera, ¿a qué temperatura única se estabilizan? La capacidad calorífica total nula (ambas masas cero) se rechaza igualmente para que el solver nunca divida entre cero. La preparación de laboratorio, las comprobaciones de intuición a escala de cocina y los valores esperados de coding-kata necesitan ese mismo resultado de energía conservada sin abrir una suite termodinámica completa.
Qué significa el equilibrio térmico tras la mezcla
Cuando dos sustancias que pueden intercambiar calor se ponen en contacto y se aíslan del entorno, la conservación de la energía exige que el calor perdido por el cuerpo más caliente iguale el calor ganado por el más frío hasta que ambos compartan una temperatura común.
Igualando a cero la suma de esos términos de calor para dos sustancias se obtiene la fórmula cerrada Tf igual al promedio ponderado por masa y capacidad calorífica de las dos temperaturas iniciales: numerador m1 c1 T1 más m2 c2 T2, denominador m1 c1 más m2 c2. Ese resultado es independiente de qué cuerpo arranca más caliente; el álgebra es la misma si piensa el calor fluyendo de izquierda a derecha o al revés.
Las unidades de temperatura deben coincidir en ambas entradas —Celsius con Celsius, kelvin con kelvin o Fahrenheit con Fahrenheit— porque la fórmula es afín-invariante en una sola escala lineal de temperatura pero no es un convertidor de unidades. Las unidades de masa también deben coincidir entre m1 y m2, y las de calor específico deben ser coherentes con esas masas y temperaturas para que m c tenga unidades de energía por temperatura.
La vía de comprobación recalcula el promedio ponderado con el mismo redondeo fijo usado en los campos publicados, de modo que una respuesta exitosa siempre trae pasos que puede afirmar en pruebas o hojas de trabajo.
Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas
Mantenga las entradas dentro del rango absoluto publicado para que los productos m c T no desborden a un numerador no finito que el solver deba rechazar. Prefiera enviar números en lugar de cadenas preformateadas cuando controle el cliente; las cadenas numéricas solo se aceptan si coinciden con un patrón numérico finito estricto. Use la misma escala de temperatura para ambas muestras y convierta de antemano si sus datos fuente mezclan Celsius y kelvin.
Esta página apunta a quien busca calculadora de temperatura de mezcla, temperatura de equilibrio tras mezclar, o calorimetría de dos sustancias en línea; no es un mezclador multi-cuerpo con tres o más corrientes, no es una calculadora de cambio de fase o calor latente, y no es un convertidor de unidades solo de temperatura.
Prefiera esta capacidad cuando ya tenga dos masas, dos calores específicos y dos temperaturas iniciales y solo necesite el equilibrio adiabático; si su problema implica hielo que se funde o ebullición, resuelva primero las etapas de calor latente por separado.
Qué puede hacer con ella
Comprobaciones de deberes de calorimetría
Los alumnos introducen dos masas, calores específicos y temperaturas iniciales de problemas de mezcla del libro y comparan Tf y promedios ponderados manuscritos con un resultado determinista antes de entregar.
Preparación de laboratorio e intuición de proceso
Estime con rapidez la temperatura tras mezclar dos corrientes de proceso o muestras de laboratorio cuando los calores específicos son aproximadamente constantes y la pérdida de calor es despreciable.
Preguntas frecuentes
¿Qué fórmula usa la calculadora de temperatura de mezcla?
En condiciones adiabáticas con calores específicos constantes y sin cambio de fase, Tf = (m1·c1·T1 + m2·c2·T2) / (m1·c1 + m2·c2). Es el promedio ponderado por capacidad calorífica de las dos temperaturas iniciales.
¿Qué ocurre si una masa es negativa?
La masa negativa no es físicamente válida en este modelo.
¿Importan las unidades de temperatura?
Ambas temperaturas deben usar la misma escala lineal (°C con °C, K con K, o °F con °F). La calculadora no convierte entre unidades de temperatura.
¿Maneja fusión de hielo o ebullición?
No. Asume calores específicos constantes y sin cambio de fase. Resuelva por separado las etapas de calor latente si una muestra cruza un punto de fusión o ebullición.
¿Es gratuita la calculadora de temperatura de mezcla?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/thermo/final-temperature-mixing \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"m1":100,"c1":4.184,"t1":80,"m2":200,"c2":4.184,"t2":20}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/final-temperature-mixing", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"m1": 100,
"c1": 4.184,
"t1": 80,
"m2": 200,
"c2": 4.184,
"t2": 20
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/thermo/final-temperature-mixing",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"m1": 100,
"c1": 4.184,
"t1": 80,
"m2": 200,
"c2": 4.184,
"t2": 20
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/thermo/final-temperature-mixing", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"m1":100,"c1":4.184,"t1":80,"m2":200,"c2":4.184,"t2":20}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"m1":100,"c1":4.184,"t1":80,"m2":200,"c2":4.184,"t2":20}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/thermo/final-temperature-mixing", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"m1": 100,
"c1": 4.184,
"t1": 80,
"m2": 200,
"c2": 4.184,
"t2": 20
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.final_temperature_mixing",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Límites
max_abs | 1000000000000 |
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
La masa negativa se rechaza con un error invalid_input claro porque no tiene sentido físico en este modelo. El camino es aritmética determinista pura —sin red, sin semillas aleatorias, sin dependencia del reloj— de modo que el ejecutor gratuito del navegador y la API prepaga devuelven el mismo JSON tras el redondeo decimal fijo cada vez que la llama.
Qué significa el equilibrio térmico tras la mezcla
En el modelo estándar de calor específico constante sin cambio de fase, el calor intercambiado por la sustancia i es m_i por c_i por el cambio de su temperatura. Docentes y evaluadores automáticos se preocupan del rechazo de masa negativa tanto como de la vía de éxito: un alumno que escribe un signo menos por accidente debe ver un mensaje invalid_input explícito en lugar de una temperatura silenciosamente absurda.
Cómo llamar a la API y qué devuelve
Las masas no deben ser negativas; los calores específicos deben ser estrictamente positivos; la capacidad calorífica combinada m1 c1 más m2 c2 debe ser positiva para que ambas masas no puedan ser cero a la vez. Envíe un cuerpo JSON con seis números finitos obligatorios: m1 (alias mass1 y mass_1), c1 (alias specific_heat1, cp1 y heat_capacity1), t1 (alias T1, temp1 y temperature1), m2 (alias mass2 y mass_2), c2 (alias specific_heat2, cp2 y heat_capacity2), y t2 (alias T2, temp2 y temperature2). Los valores absolutos deben permanecer dentro del límite publicado de un billón para que los productos intermedios sigan finitos en precisión doble IEEE en el Worker y en el navegador. En caso de éxito la respuesta devuelve m1, c1, t1, m2, c2 y t2 redondeados, asigna final_temperature y equilibrium_temperature al mismo Tf redondeado, formula a la cadena Tf igual a (m1 c1 T1 más m2 c2 T2) entre (m1 c1 más m2 c2), message a un resumen breve en inglés y steps a un array ordenado de líneas de sustitución. La validación fallida —campos ausentes, números no finitos, valores fuera de límites absolutos, masa negativa, calor específico no positivo o capacidad calorífica total nula— devuelve invalid_input y nunca se cobra. El precio es un flat $0.002 por petición exitosa con ítem unitario y precio marginal unitario cero.
Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas
Al enseñar, empareje ejemplos: masas iguales del mismo fluido a ochenta y veinte grados dan un punto medio de cincuenta; masas desiguales pescan el resultado hacia la muestra mayor; calores específicos distintos (por ejemplo agua frente a aceite) pescan hacia el producto de capacidad calorífica mayor; y una masa deliberadamente negativa demuestra la vía dura de invalid_input. Las tareas fallidas que devuelven invalid_input no consumen saldo prepago, lo que mantiene baratos los scripts exploratorios cuando los alumnos envían a propósito masas erróneas. Las comprobaciones de ida y vuelta son fáciles: recalcule el promedio ponderado a mano y confirme que iguala el final_temperature publicado con el mismo redondeo a doce decimales, y confirme que intercambiar las etiquetas uno y dos deja Tf sin cambio.
Casos de integración
Pruebas unitarias de solvers térmicos de alumnos
Genere casos conocidos de masas iguales, masas desiguales y c distintos, más rechazos deliberados de masa negativa para valores esperados de coding kata.