Ho provato a fare questo esercizio molte volte ma non mi viene:
In un recupiente isolato ci sono 60 grammi di caffè espressoa 40 gradi c ai quali vengono aggiunti tre cubetti da 10 grammi ciascuno a -18 gradi C. Determina la temperatura di equilibrio de sistema precisando la quantità d’acqua e di ghiaccio presenti nel recipiente. (Lf = 3,35 * 10^5 J/kg)
46
punti
Livello 0
@Andrea05
Cubetti di che?
Il ghiaccio che si scioglie allunga l'espresso, non lo si deve usare!
Quelle rare volte che mi serve di raffreddare una bevanda troppo calda (solo per gli ospiti, io aspetto con calma.) uso dei cubetti di granito di cui mantengo sempre un sacchetto in freezer, mica gli sbrodolo ciò che gli offro.
m1 = 60 g di caffè a T1 = + 40°C;
m2 = 3 * 10 g =30 grammi di ghiaccio a T2 = - 18°C; m2 = 0,030 kg;
Lf = 3,35 * 10^5 J/kg;
Q fusione = Lf * m2 = 3,35 * 10^5 * 0,030 = 10050 J; Calore assorbito per fondere a 0°C.
Calore specifico ghiaccio c2= 2220 J/kg°C;
Calore specifico acqua c1 = 4186 J/kg°C;
Il caffè avrà lo stesso calore specifico dell'acqua c1 = 4186 J/kg°C.
Te = temperatura di equilibrio.
Q1 = c1 * m1 * (Te - 40°); calore ceduto caffè caldo;
Q2 = c2 * m2 * [0° - (- 18°)]; calore assorbito dal ghiaccio;
Q acqua fredda = c1 * m2 * (Te - 0°); calore assorbito dal ghiaccio fuso e diventato acqua fredda a 0°C
Q1 + Q2 + Q fusione + Q acqua fredda = 0;
c1 * m1 * (Te - 40°) + c2 * m2 * [0° - (- 18°)] + Lf * m2 + c1 * m2 * (Te - 0°) = 0;
4186 * 0,060 * (Te - 40°) + 2220 * 0,030 * 18 + 10050 + 4186 * 0,030 * Te = 0;
251,16 * Te - 10046,4 + 1198,8 + 10050 + 125,58 * Te = 0;
251,16 * Te + 125,58 * Te = + 10046,4 - 1198,8 - 10050;
376,74 * Te = 8837,1;
T equilibrio:
Te = 8837,1 / 376,74 = 23,5°C:
Alla fine avremo una massa di 60 + 30 = 90 g a 23,5°C.
Ciao @andrea05
63912
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Genius I
@mg grazie mille 😊
cosa sarebbe Lf?
250
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Livello 1
@quasimaimati Lf = calore latente di fusione del ghiaccio; il ghiaccio fonde a 0°C assorbendo calore. Ciao.
