Esercizio sulla termostatica: materiale sconosciuto

$a)$

Il calore trasferito all'acqua si calcola attraverso l'equazione

\[Q = m_{H_2O} c_{H_2O} \Delta T_{H_2O} = 8169\:J\,.\]

Poiché la medesima quantità di calore è stata trasferita al materiale sconosciuto, il calore specifico del materiale è ricavabile dalla relazione

\[Q = m c \Delta T \implies c = \frac{8169}{150 \cdot 61} \approx 0,893\:J\,g^{-1}C°^{-1}\,,\]

valore simile al calore specifico dell'alluminio.

$b)$

La rapidità di riscaldamento è data dall'equazione

\[P = \frac{Q}{\Delta t} = \frac{8169\: J}{150\: s} \approx 54,46\:W\,.\]

b) m c ∆T/∆t = 0.15*4186*13/150 = 54.4 J/s

a) 4186*13/61 = 892

e dalle tabelle il più vicino e' l'alluminio che ha 900.

Se a 150 g d'acqua viene trasferito del calore uniformemente per 2,5 min, la temperatura dell'acqua aumenterà di 13°C. Quando il calore Q viene trasferito con la stessa rapidità per lo stesso lasso di tempo a un oggetto di materiale sconosciuto avente la stessa massa, la sua temperatura aumenta di 61°C.

a. di quale materiale è fatto probabilmente?

4186*13 = c*61 (l'ugual massa si semplifica)

c incognito = 4186*13/61 ≅ 890 J/(kg*°C) (alluminio)

b. qual è la rapidità ΔQ/Δt di riscaldamento?

ΔQ/Δt = 0,15*4186*13 J / 150 s = 54,4 J/s