Un blocco di ferro di massa 3500 g viene immerso in una vasca che contiene 20,0 L d'acqua a 26 °C. La temperatura di equilibrio risulta 27 °C.
► Calcola la temperatura iniziale del ferro.
Un blocco di ferro di massa 3500 g viene immerso in una vasca che contiene 20,0 L d'acqua a 26 °C. La temperatura di equilibrio risulta 27 °C.
► Calcola la temperatura iniziale del ferro.
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Livello 1
OTTANTA GRADI CENTIGRADI (= 20° celsius di Celsius = 80° celsius di Linneo)
In un recipiente adiabatico che contiene 20 kg d'acqua a T_inf = 26 °C si aggiunge una massa di 7/2 kg a T_sup = x °C d'un materiale con calore specifico c = 449 J/(kg K) e, all'equilibrio, la temperatura è T_med = 27 °C. Si chiede di trovare x.
L'equilibrio si raggiunge alla temperatura in cui il calore ceduto dal corpo caldo
* (449 J/(kg K))*(7/2 kg)*(x °C - 27 °C = x - 26 K) = (3143/2)*(x - 27) joule
eguaglia quello assorbito dal corpo freddo
* (4186 J/(kg K))*(20 kg)*(27 °C - 26 °C = 1 K) = 83720 joule
vale a dire
* (3143/2)*(x - 27) = 83720 ≡ x = x = 36043/449 ~=
~= 80.(27394209354120267260579064587973) ~= 80.27 °C
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Genius I
@exprof 👍👍...buon fine settimana
calore specifico ferro cf = 450 joule/(Kg*°C)
calore specifico acqua ca = 4186 joule/(Kg*°C)
si applica la conservazione dell'energia :
mf*cf*Tf+ma*ca*Ta = Te(mf*cf+ma*ca)
esplicitando
3*450*Tf+20*4186*26 = 27,0*(3*450+20*4186)
Tf = (27,0*(3*450+20*4186)-20*4186*26)/1350 = 89,0 °C
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Genius III