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[Risolto] Esercizio su calore e variazione di temperatura

  

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La cascata di un fiume copre un dislivello di 400m. L’acqua, nel punto di maggiore altezza, ha una temperatura di 12°C.

1.Calcola la temperatura finale dopo la caduta di una massa d’acqua di 10t; supponi che tutta l’energia potenziale della forza-peso dissipata sia assorbita dalla massa d’acqua

2.Considera una massa 100 volte maggiore: come cambia il risultato?

3.Vuoi ottenere lo stesso riscaldamento utilizzando un forno di potenza di 20kW. Calcola dopo quanto tempo raggiungi la temperatura finale.

$\left[13^{\circ} \mathrm{C} ;\right.$ il risultato non cambia; $\left.0,54 \mathrm{h}\right]$

 

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Energia di caduta Δ T

energia conferita all'acqua = E = m*c*Δ T 

m*g*h = m*c*Δ T 

la massa m si semplifica  

ΔT = g*h / c = 9,806/4186*h = 2,4*10^-3*400 = 1,0°C 

Tf = Ti+ΔT = 12+1 = 13°C  

 

Come visto sopra la massa m si semplifica e l'aumento di temperatura ΔT dipende solo dall'altezza , per cui una massa m' = 100 m produce lo stesso risultato

 

E = m*g*h = 10^4*9,806*10^2 = 3,92*10^7 joule

1 kwh = 10^3*3,6*10^3 = 3,6*10^6 joule  

39,2*10^6/(3,6*10^6) = 11,0 kwh = 20 kw*t 

t = 11/20 = 0,54 h 



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ma non hai la massa, come fai a trovare la quantità di calore

 



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