[Risolto] Fisica e Termologia

Il ghiaccio prima deve arrivare a 0°C, poi deve fondere e diventare acqua a 0°C;

Q1 = c * m1 * (0° - (-20°)) + Q fusione;

Q fusione = m * ( 3,335 * 10^5) J;

m1 = 0,075 kg;

Q1 = 2220 * 0,075 * 20° + 3,335 * 10^5* 0,075 =  + 28343 J (calore assorbito dal ghiaccio fino a 0°).

L'acqua (m1 = 0,075 kg) a 0° si scalda  fino a Te

Q2 = 4186 * 0,075 * (Te - 0°); calore assorbito dall'acqua fredda.

Calore del rame Cu; Q3 = c * m3 * (Te - T3). m3 = 20 g = 0,020 kg.

Q3 = 385 * 0,020 * (Te - 40°);

Calore ceduto dall'acqua calda: m4 = 1,350 kg;

Q4 = 4186 * 1,350 * (Te - 80°);

Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 0;

28343 + 4186 * 0,075 * (Te - 0°) + 385 * 0,020 * (Te - 40°) +  4186 * 1,350 * (Te - 80°) = 0;

28343 + 313,95 * Te + 7,7 * Te - 308 + 5651,1 * Te - 452088 = 0;

313,95 * Te + 7,7 * Te  + 5651,1 * Te = 452088 + 308 - 28343;

Te = 424053 / 5972,75 = 71°. (Temperatura di equilibrio).

@matteof  ciao

In un recipiente totalmente isolato si introducono mg = 75g di ghiaccio a Tg = -20°, ma = 1350 g di acqua a Ta = 80 °C e mr = 20 g di rame a Tr = 40 °C. Considerando trascurabile lo scambio di calore col recipiente, si determini la temperatura di equilibrio del sistema.

dati i seguenti calori specifici ed il calore latente di fusione del ghiaccio :

cg = 2,090 J/(gr*K)

ca = 4,186 J/(gr*K)

cr = 0,385 J/(gr*K)

Hf = 333 J/gr

calore Eg necessario a fondere completamente il ghiaccio :

Eg = 75*(2,090*20+333) = 28110 J

calore Ear apportato da acqua e rame :

(1350*4,186*80+20*0,385*40) = 452.400 J

calore residuo Er = Ear-Eg = 452.400-28.110 = 424.290 J

424.290 = Te((1350+75)*4,186+20*0,385)

temperatura di equilibrio Te = 424290/((1350+75)*4,186+20*0,385) = 71,0 °C