69 Un calorimetro contiene 5,0 kg di acqua alla temperatura di $293 K$ ed è in equilibrio termico con essa. All'interno dell'acqua è inserito un disco d'acciaio di massa $2,5 kg$ alla temperatura di $353 K$. La capacità termica del calorimetro è trascurabile e non c'è scambio di calore con l'ambiente esterno.
- Calcola la temperatura d'equilibrio dell'acqua e del disco.
$\left[23^{\circ} C \right]$
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Da regolamento:
2.1 È possibile chiedere UN solo esercizio per volta ed è vietata la ripubblicazione dello stesso (sia se è stato risolto, sia se non è stato risolto). I messaggi ripetuti saranno eliminati.
n. 69
Il disco (d) cede calore all'acqua (a) che lo assorbe, quindi:
$ -Q_{ced} = Q_{ass}$
$ -c_d m_d (T_e - T_d) = c_a m_a (T_e - T_a)$
I calori specifici valgono $c_d = 502 J/kg K$ per l'acciaio e $c_a = 4187 K/kg K$ per l'acqua:
$ -502 * 2.5 * (T_e - 333) = 4187*5*(T_e - 293)$
$ -1255 T_e + 417915 = 20935 T_e - 6133955 $
$ 22190 T_e = 6551870$
$ T_e = 295 K = 22.3 C$
Noemi
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Livello 5
