Un calorimetro contiene 300 g d'acqua alla temperatura di 18°C ed è in equilibrio termico con essa. Aggiungiamo altri 200 g d'acqua alla temperatura di 74°C. Il sistema è perfettamente isolato dall'ambiente esterno e raggiunge l'equilibrio termico alla temperatura di 38°C.
- Calcola il calore ceduto dalla massa d'acqua calda.
- Calcola il calore assorbito dal calorimetro.
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Livello 0
Chiamate Cc e Ca la capacità termica del calorimetro e quella iniziale dell'acqua :
Energia iniziale E1 = (Cc+Ca)*18
E1 = 18Cc+4186*0,3*18 = 18Cc+22.604,4 joule
Energia E2 fornita da 200g d'acqua a 74° :
E2 = 4186*0,3*74 = 61.952,8 joule
E1+E2 = 18Cc+22.604,4+61.952,8 = 18Cc+84.557,20
E1+E2 = 18Cc+84.557,20 = 38(Cc+4186*(0,3+0,2))
20Cc = 84.557,20-4186*19 = 5023,2
Cc = 5023,2/20 = 251,16 joule/°C
calore ceduto dalla massa d'acqua calda Ea = 4186*0,2*(74-38) = 30.139,2 joule
calore assorbito dal calorimetro Ec = Cc*(38-18) = 5.023,2 joule
calore assorbito dall'acqua fredda (18°) Eaf = 4186*0,3*(38-18) = 25.116 joule
Eaf+Ec = 25.116+5.023,2 = 30.139,2 = Ea ....QED
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Genius III
