Una lastra di alluminio ha forma quadrata, di lato 35,0 cm; la sua massa è di 400 g. Si trova inizialmente a temperatura di 290 K e viene riscaldata fino a 341 K. Trascuriamo la dilatazione termica dell'alluminio.
Quanta energia è stata utilizzata per scaldare la lastra?
Qual è il rapporto tra le energie emesse nell'unità di tempo dopo e prima del riscaldamento?
[18,3 kJ; 1,91]
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Livello 0
1) Il grado di precisione che si desume dal numero di cifre significative dei dati di ingresso è tre.
2) i dati espressi secondo il SI e le costanti da usare sono:
c = 880 J/(kg·K) - m = 0,400 kg - T1 = 290 K - T2 = 341 K
3) L'energia necessaria a scaldare la lastra è:
ΔE=c⋅m⋅ΔT=880⋅0,40⋅(341−290)=17952 ≈ 18,0 kJ
Il dato sulla dimensione della lastra è superfluo perché il testo richiede solo il rapporto fra le potenze emesse.
Il rapporto fra le energie emesse nell'unità di tempo è uguale a quella sulle quarte potenze della temperatura.
calore specifico dell'alluminio cal = 0,88 J(gr*K)
E = m*cal*ΔT = 400*0,88*(341-290)/1000 = 18,0 kjoule
Ee/E'e = (341/290)^4 = 1,911 (legge di Stefan- Boltzmann)
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Genius III
