Un blocco di rame di 48 g alla temperatura di -12 °C è immerso in 110 g di acqua contenuti in una tazza di alluminio di 75 g. La tazza e l'acqua hanno una temperatura iniziale di 4,1 °C.
a) Determina la temperatura di equilibrio della tazza e del suo contenuto.
Soluzione: 3,6 °C.
b) Quanto ghiaccio è presente, se ce n'è, quando il sistema raggiunge l'equilibrio?
Soluzione: Non c’è ghiaccio.
79
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Livello 1
Potresti anche cercare il calore specifico dei materiali.... ci vuole il calore specifico, ci sono le tabelle!
Siete proprio ragazzi vagabondi!
c rame = 389J/kg °C
c Alluminio = 963 J/kg°C
c acqua = 4186 J/kg°C
Il rame assorbe calore Q1, l'alluminio e l'acqua cedono il calore Q2 al rame.
Q1 = Q2
Q1 + Q2 = 0;
c rame * 0,048 * [Te - (- 12°)] + c alluminio * 0,075 * (Te - 4,1°) + c acqua * 0,110 * (Te - 4,1°) = 0;
389 * 0,048 * (Te + 12) + 963 * 0,075 * Te - 963 * 0,075 * 4,1° + 4186 * 0,110 * Te - 4186 * 110 * 4,1° = 0;
18,672 * Te + 224,64 + 72,225 * Te - 296,1225 + 460,46 * Te - 1887,886 = 0;
18,672 * Te + 72,225 * Te + 460,46 * Te = - 224,64 + 296,1225 + 1887,886 ;
551,357 * Te = 1959,37;
Te = 1959,37 / 551,357 = 3,6°, (temperatura di equilibrio).
Il ghiaccio non si forma, perché la temperatura è sopra gli 0°C.
Il rame è molto freddo, ma ha massa troppo piccola per raffreddare l'acqua e la tazza fino a 0°C.
Ciao @zaccaria
86896
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Genius II
@mg Grazie mille!
