Un calorimetro contiene 1,0 kg di acqua alla temperatura di 28 gradi centigradi e 100g di ghiaccio alla temperatura di -20 gradi centigradi. La capacità termica del calorimetro è lo scambio di calore con l'ambiente sono trascurabili. Determina la temperatura d'equilibrio.
Un calorimetro contiene 1,0 kg di acqua alla temperatura di 28 gradi centigradi e 100g di ghiaccio alla temperatura di -20 gradi centigradi. La capacità termica del calorimetro è lo scambio di calore con l'ambiente sono trascurabili. Determina la temperatura d'equilibrio.
Risultato: 19 gradi centigradi
calori specifici :
# acqua = ca = 4,19 J/(grammo*°C)
# ghiaccio = cg = 2,01 J/(grammo*°C)
calore latente di fusione del ghiaccio Hf = 333 J/grammo
calore iniziale acqua Eo = 4,19*1.000*28 = 117.320
calore Ef necessario a fondere 100 grammi di ghiaccio :
Ef = -100*(2,01*(0-(-20))+333) = -37.320
calore residuo acqua Ear = Eo-Ef = 80.000 J
...che somministrato a 1.000+100 = 1.100 grammi d'acqua ne provoca la temperatura finale Tf pari a :
Tf = 80.000/(4,19*1.100) = = 80.000/(4,19*1.100) = 17,4 °C (19° C è sbagliato)