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[Risolto] problema di fisica sulla temperatura e i passaggi di stato

  

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In un recipiente è inserito un blocco di ghiaccio di 480 g alla temperatura di $-10,0^{\circ} \mathrm{C}$ e $75,0 \mathrm{~g}$ di vapore acqueo alla temperatura di $180^{\circ} \mathrm{C}$.
Sapendo che alla fine del processo di trasformazioni termiche il recipiente contiene solo liquido, determina la temperatura finale. $\left(c_{\text {ghiaccio }}=2090 \mathrm{~J} /(\mathrm{kg} \cdot \mathrm{K})\right.$,

$$
C_{f \text { ghiaccio }}=332,4 \cdot 10^3 \mathrm{~J} / \mathrm{kg}, c_{\text {acqua }}=4186 \mathrm{~J} /(\mathrm{kg} \cdot \mathrm{~K}),
$$

$\left[18,5^{\circ} \mathrm{C}\right]$

 

salve, ho difficoltà a risolvere questi problema. io considero 6 fasi in totale,3 per ciascuno dei due (la prima è quella in cui ognuno dei due arriva alla temperatura di fusione e di ebollizione, poi quella in cui acquistano e cedono calore calcolato con le formule dei calori latenti ed infine la fase in cui arrivano alla temperatura finale) ma non si trova… ringrazio in anticipo per l’aiuto 

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In un recipiente è inserito un blocco di ghiaccio di 480 g alla temperatura di -10,0 °C e 75,0 g di vapore acqueo alla temperatura di 180°C. Sapendo che alla fine del processo di trasformazioni termiche il recipiente contiene solo liquido, determina la temperatura finale, (c(ghiaccio)= 2090 J/kgK, c(fusione ghiaccio) =332,4x10^3 J/kg, c(acqua)=4186 J/kgK, c(vapore)= 2010 J/kgK; c(v acqua)= 2256x10^3 J/kg)) [Soluzione 18,5 °C]

Temperatura di equilibrio ghiaccio vapore acqueo 1
Temperatura di equilibrio ghiaccio vapore acqueo 2

@gregorio  grazie … l’errore che io facevo era fare calore ceduto=calore assorbito, invece da come vedo dalle foto tu fai -calore ceduto=calore assorbito, quindi anche se già c’è il meno al calore ceduto va messo un altro meno ancora (forse per avere l’uguaglianza di segno + = +)?

@gregorius 👍👌👍+++



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Il ghiaccio assorbe calore;

Q1 = 2090 * 0,480 * [0° - (- 10°)] = + 10032 J; il ghiaccio si porta a 0°C

Q fusione = 332,4 * 10^3 * 0,480 = 159 552 J; (fusione, diventa acqua a 0 °C);

L'acqua fredda di massa 0,480 kg si scalda e si porta a T di equilibrio; Te;

Q2 = 4186 * 0,480 * (Te -0°);

Q assorbito = 10 032 + 159 552 + 2009,28 * Te;

Il vapore di massa 0,075 kg,  cede calore fino a 100°C poi condensa e diventa acqua,

Q3 = 2010 * 0,075 * (100° - 180°) = - 12 060 J;

Q condensazione = - 2256 * 10^3 * 0,075 = - 169200 J; il vapore diventa acqua a 100°;

Q4 = 4186 * 0,075 * (Te - 100°);  cede calore all'acqua fredda;

Q ceduto = - 12060 - 169200 + 313,95 * (Te - 100°);

Q assorbito + Q ceduto = 0;

10 032 + 159 552 + 2009,28 * Te + (- 12060 - 169200 + 313,95 * (Te - 100°) = 0;

2009,28 * Te + 313,95 * Te = 12060 + 169200 + 31395 - 10 032 - 159 552 ;

2323,23 Te = 212655 - 169584 ;

2323,23 Te = 43071;

Te = 43071 / 2323,23 = 18,5°; temperatura di equilibrio;

@fisica1    ciao.

(temperatura finale dell'acqua di massa finale 0,48 + 0,075  = 0,555 kg) 

 

@mg grazie mille

@mg 👍👌🌹👍



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water status 1 it

H- = 480*(2,090*10+332,4) = 169.584 joule

H+ = 75*(4,186*100+2256+2,010*80) = 212.655

H = H+ - H- = 43.071J

Te = 43.071/(4,186*(480+75)) = 18,53 °C

@remanzini_rinaldo grazie mille



Risposta
SOS Matematica

4.6
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