¿Hay algún cambio en la energía, aparte de la energía térmica, cuando se mezclan dos líquidos de la misma composición pero con temperaturas diferentes?

Al leer las otras respuestas, creo que hay dificultades debido a la forma en que está utilizando la palabra “energía”. El instinto de un físico en respuesta a cualquier pregunta sobre la energía es tender a pensar que no habrá cambios en la energía. Esto se debe a que el concepto de conservación de la energía es muy profundo en toda la física.

El segundo desafío es que su pregunta presupone que hay un cambio en la energía térmica cuando se mezclan los dos líquidos. Por lo tanto, interpreto su noción de “cambio de energía” para incluir la transferencia de energía de un bit de líquido a otro bit de líquido para ser un “cambio de energía”. Otro aspecto es la palabra “cualquiera”. Todos aquí reconocen que cualesquiera que sean las otras interacciones, no serán muy grandes, por lo que creo que se pregunta si son exactamente cero o no.

Interpretada de esta manera, intentaré responder la pregunta.

Hay muchos tipos de energía, potencial eléctrico, energía potencial gravitacional, energía potencial química, etc. No consideraré la posibilidad muy probable de que cuando se mezclaron los dos líquidos, uno de ellos tuvo que caer en el otro, cambiando así la energía potencial gravitacional. Sin embargo, tenemos que considerar el coeficiente de expansión térmica (CTE). En primer orden, uno de los líquidos se expandiría y el otro se contraería, por lo que la altura promedio total del líquido no cambiaría. Pero, el CTE puede depender de la temperatura, y en este caso, cuando los dos líquidos se mezclan, la expansión del frío no equivaldría a la contracción del caliente, y por lo tanto el nivel del líquido cambiaría un poco.

También hay algunas dudas sobre el significado de “misma composición”. El agua, por ejemplo, existe en un estado de equilibrio entre el estado ionizado y el estado sindicalizado. Este equilibrio cambia un poco con la temperatura, por lo que la composición real del “agua” es diferente a diferentes temperaturas. En este punto, podríamos levantar las manos y decir que la pregunta no tiene respuesta, o podríamos redefinir “composición” para que signifique solo lo que entra en una mezcla y no lo que realmente está allí, por lo que “agua” se consideraría lo mismo ” composición “a cualquier temperatura. En este caso, se producirían importantes intercambios de energía química al mezclar casi cualquier líquido que se me ocurra.

Pero todos estos efectos son bastante pequeños. Si esta es una apuesta que está tratando de liquidar, podría considerar una inversión en su reputación decir que perdió. En física, muy pocas cosas son exactamente cero …

La energía no puede generarse ni desaparecer en ningún proceso. La mezcla de dos líquidos de la misma composición, que tienen diferentes temperaturas, por lo tanto, no cambia la energía térmica total. Dependiendo de cómo haga la mezcla, podría estar haciendo otras conversiones de energía a lo largo del costado.

Si. Los actos de vertido y agitación imparten energía mecánica a la solución, que se disipa como calor.