In un congelatore la temperatura `e Tf = −20 ◦C. La temperatura ambiente `e Tf = 22 ◦C. Supponiamo che il congelatore sia in grado di congelare 30 g di acqua in ghiaccio in 60 s. Sapendo che il calore latente di fusione del ghiaccio `e λ = 333.5 kJ/kg e che il suo calore specifico `e c = 2090 J/(kg K) e trascurando le perdite, quanto calore viene sottratto all’acqua?
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Livello 0
Q1 = c1 * m * (0° - 22°); Calore sottratto all'acqua per arrivare da 22°C a 0°C;
Q1 = 4186 * 0,030 * (-22°) = - 2763 J;
Calore di solidificazione; il processo avviene a T = 0°C costante.
Qs = - 335,5 * 10^3 * 0,030 = - 10065 J;
Q = Q1 + Qs = - 2763 - 10065 = - 12828 J = - 1,28 * 10^4 J; l'acqua è diventata ghiaccio a 0°C.
Il ghiaccio deve arrivare a Tf = - 20°C?
Deve perdere ancora calore.
Q2 = c ghiaccio * m * (- 20° - 0°) ;
Q2 = 2090 *0,030 * (- 20°) = - 1254 J;
Q ceduto tatale = - 12828 - 1254 = - 14082J
Q ceduto = - 1,41 * 10^4 J = - 14,1 kJ.
Se il frigo fa il lavoro in 60 s, puoi calcolare la potenza:
P = L / tempo.
Ciao @riccardo_buccini
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Genius I
