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[Risolto] Fisica

  

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10 Un secchio cilindrico di raggio $15 \mathrm{~cm}$ viene riempito d'acqua alla temperatura di $0{ }^{\circ} \mathrm{C}$. Vogliamo creare uno strato di ghiaccio di spessore $3,0 \mathrm{~cm}$.
- Quanto calore dobbiamo sottrarre all'acqua (densità del ghiaccio: $900 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^3$ )?
[640 kJ]

11 In un cortile di $100 \mathrm{~m}^2$ si è formato uno strato di ghiaccio $\left[c=2260 \mathrm{~J} /\left(\mathrm{kg} \cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}\right)\right]$ spesso $10 \mathrm{~mm}$ alla temperatura di $-10^{\circ} \mathrm{C}$. La densità del ghiaccio è $920 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^3$.
- Quanto calore deve assorbire il ghiaccio dall'ambiente esterno per fondere completamente?
$\left[3,3 \times 10^8 \mathrm{~J}\right]$

12 A $5 \mathrm{~kg}$ mass of iron $\left(T_{\text {melt }}=1535^{\circ} \mathrm{C} ; \lambda_{\text {melt }}=272 \mathrm{~kJ} / \mathrm{kg}\right)$ has a temperature of $50^{\circ} \mathrm{C}$.

How much heat is needed to melt it completely?
$$
\left[5 \times 10^6 \mathrm{~J}\right]
$$

Non riesco a capire sto due esercizi, qualcuno mi aiuta per favore?

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volume V = 3,1416*1,5^2*0,3 = 2,121 dm^3

massa m = V*ρg = 2,121*0,9 = 1,909  kg

ΔE = -m*Hf = -1,909*3,33*10^5 = -6,36*10^5 J (-636 kJ)

 



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Volume V = 10*4*10^-1 = 10^3 dm^3

massa m = 10^3*0,92 = 920 kg 

 

fase 1 : calore E1 necessario a portare il ghiaccio dalla temperatura di -10°C  alla sua temperatura di fusione (0°C)

E1 = m*cg*ΔT = 0,920*10^3 *2,29*10^3*(0-(-10)) = 0,21*10^8 J

 

fase 2 : calore necessario a fondere il ghiaccio alla temperatura di 0°C 

E2 = m*Hf = 920*3,33*10^5 = 3,1*10^8 J 

 

Energia totale E = E1+E2 = 3,31*10^8 J 

 



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The specific heat of iron ci is worth 450 J/(kg*°C)

 

E1 : amount of energy to rise the iron temperature from 50°C up to 1.535°C

E1 = m*ci*ΔT = 3,34*10^6 J

 

E2 : melting energy 

E2 = m*λmelt = 5*2,72*10^5 = 1,36*10^6 J

 

total amount of energy E = E1+E2 = 4,7*10^6 J 

 



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SOS Matematica

4.6
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