[Risolto] AIUTO FISICA URGENTE

Q = cghiaccio * m * (0° - (-5) ) + Lf * m + c acqua m * (Delta T);

m =  1,1 kg;

Q = 5,2 * 10^5 J,

Lf = calore latente di fusione = 3,34 * 10^5 J/kg;

c ghiaccio = 2220 J/kg°C;

Q fusione = 1,1 * 3,34 * 10^5 = 3,7 * 10^5 J; il blocco di ghiaccio fonde, diventa acqua a To = 0°C.

Q ghiacco = 2220 * 1,1 * 5 = + 12210 J (Calore assorbito dal ghiaccio). 

Q - Qf  - Q ghiaccio= c acqua * m * (Tf - To);

5,2 * 10^5 - 3,7 * 10^5 - 12210   = 4186 * 1,1 * ( Tf - 0°);

4186 * 1,1 * Tf = 1,38 * 10^5;

T f = 1,38 * 10^5 / 4605 = 30°C (circa).

Un blocco di ghiaccio di massa m = 1,1 kg si trova inizialmente a una temperatura di Ti = -5°C

A) se al ghiaccio viene fornita una quantità di calore pari a 5,2 x 10^5 qual è la temperatura finale del sistema? Rimane del ghiaccio o si scioglie tutto?

fase 1

riscaldamento del ghiaccio per portarlo dalla temperatura di-5°C alla temperatura di 0°C 

E1 = m*cg*(0-Ti) = 2,01*1.100*5 = 11.050 joule (0,11*10^5)

fase 2

fusione ghiaccio alla temperatura costante di 0°C

E2 = Hf*m = 333*1.100 = 3,66*10^5 joule < (5,2*10^5-0,11*10^5) ...il ghiaccio si scioglie completamente 

fase 3 

riscaldamento dell'acqua di fusione 

calore residuo E3 = (5,2-(0,11+3,66))*10^5 joule = 1,43*10^5 joule

1,43*10^5 = m*ca*Tf 

temperatura finale acqua Tf = 1,43*10^5 /(4.186*1,1) = 31,0°C