Notifiche
Cancella tutti

Il calore

  

0

La legge che descrive la conduzione attraverso uno strato di materia vale se la differenza di temperatura $\Delta T$ tra i due estremi dello strato si mantiene costante. Ma questa condizione di solito e valida solo per brevi intervalli di tempo. Se consideri una tazza di the caldo contenuta in un contenitore isolante chiuso, di solito puoi considerare fissata la temperatura dell'ambiente, ma quella del the diminuisce progressivamente. La linea blu del grafico precedente mostra (in prima approssimazione) la curva di raffreddamento di una tazza di the (inizialmente a 80
${ }^{\circ} \mathrm{C}$ ) posta in una stanza a $25^{\circ} \mathrm{C}$. Sull'asse orizzontale il tempo è espresso in minuti.

Il the è racchiuso in un contenitore di polistirolo $(\lambda=0,040 \mathrm{W} /(\mathrm{m} \times \mathrm{K}))$ spesso $2,5 \mathrm{mm}$ e la cui area interna (che comprende il coperchio, la base inferiore e la superficie laterale) è pari a $230 \mathrm{cm}^{2}$.

a. Giustifica in modo intuitivo la ragione per cui la pendenza della curva blu diminuisce progressivamente al passare del tempo.

b. Facendo riferimento al grafico precedente, individua una strategia che permetta di utilizzare la formula della conduzione termica anche nel caso di temperature variabili.

c. Sulla base di tale strategia, calcola il valore assoluto del calore ceduto dal the all'ambiente durante l'intera fase di raffreddamento.

d. Determini infine la massa del the contenuto nel contenitore (il calore specifico del the è praticamente uguale a quello dell'acqua).

20201027 204115

 

Autore






SOS Matematica

4.6
SCARICA