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[Risolto] problema di fisica

  

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Il grafico tempe-ratura-tempo descrive la vaporizzazione completa di $30,0 \mathrm{~kg}$ di azoto liquido a $-196{ }^{\circ} \mathrm{C}$ e il successivo riscaldamento del gas fino alla temperatura di $50^{\circ} \mathrm{C}$. Il calore è somministrato con la stessa velocità durante tutto il processo. Il calore specifico dell'azoto vale $1038 \mathrm{~J} /(\mathrm{kg} \cdot \mathrm{K})$ e il calore latente di vaporizzazione è $\left(0,198 \times 10^6 \mathrm{~J} / \mathrm{kg}\right)$.
- Calcola il calore totale assorbito dall'azoto.
- Determina la durata complessiva del processo.

$$
\left[1,4 \times 10^7 \mathrm{~J} ; 2 \mathrm{~h} \mathrm{e} 17 \mathrm{~min}\right]
$$

 

problema con grafico nella foto

IMG 0820

 

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Il punto di vaporizzazione dell'azoto liquido è di - 196°C = 77 K. A questa temperatura, l'azoto liquido passa dallo stato liquido a quello gassoso (bolle). 

Q vaporizzazione = 0,198 * 10^6 * (50 kg) = 9,9 * 10^6 J; 

il passaggio avviene in 3600 s = 1 ora;

Q/h = 9,9 * 10^6 /1 h = 9,9 * 10^6 J/h  (potenza, calore fornito ogni ora);

l'assorbimento avviene a temperatura costante, (- 196°C);

Q1 per raggiungere T finale = + 50°C;

Q1 = c * m * (T finale - T iniziale);

Q1 = 1038 * 50 * [+ 50° - (- 196°)];

Q1 = 51900 * (50 + 196) = 1,28 * 10^7 J;

Q totale = 9,9 * 10^6 + 1,28 * 10^7 = 2,27 * 10^7J;

tempo t:

t = Q totale / potenza = 2,27 * 10^7 / 9,9 * 10^6 = 2,29 h;

t = 2,29 * 3600 = 8300 s circa

Ciao @benny000

 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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