[Risolto] Problema di fisica sul calore

Un calorimetro di rame avente massa mc = 190 gr contiene una quantità ma = 350g di acqua a temperatura T = 12°C in equilibrio termico con il recipiente.

Viene immesso nel calorimetro un getto di vapore acqueo a 100*C di massa mv = 30,0 gr.

Calcola:

a. la minima quantità di calore Q che il vapore deve rilasciare per trasformarsi in acqua.

la tabella mostra che il vapore ha un indice di calore Hv pari a 2260 joule /gr per cui Q = 2260*30 = 67.800 joule

 

b. la temperatura T' a cui si porta inizialmente l'acqua, assumendo che in una prima fase si possa trascurare il calorimetro e che l'acqua al suo interno assorba tutto il calore rilasciato dalla condensazione del vapore e dal suo raffreddamento.

Conservazione dell'energia :

ma*T*ca+Hv*mv = T'*(mv+ma)*ca

T' = (ma*ta*ca+Hv*mv)/((mv+ma)*ca)

esplicitando:

T' = (350*12*4,186+2260*30)/(380*4,186) = 53,68°C 

 

c. la temperatura finale di equilibrio T'' nel calorimetro, partendo dalla situazione in cui il rame si trova a temperatura T = 12°C ed il recipiente contiene solo acqua liquida alla temperatura calcolata nel quesito b

calore specifico del rame cc = 0,385 joule/(gr*°C)

Conservazione dell'energia :

mc*T*cc+(mv+ma)*ca*T' = T''*((mv+ma)*ca+mc*cc)

T'' = (mc*T*cc+(mv+ma)*ca*T') / ((mv+ma)*ca+mc*cc)

esplicitando :

T'' = (190*12*0,385+380*4,186*53,68)/(190*0,385+380*4,186) = 51,85°C

@sogni_sulla-carta

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Dopo questa lunga premessa, ti allego lo svolgimento al tuo problema.

problema sul calorimetro

Mi aspetto ora un tentativo di svolgimento (anche piccolo) per gli altri problemi che hai postato.

https://www.sosmatematica.it/forum/postid/17532/
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