Una macchina termica compie 10 cicli al secondo e a ogni ciclo assorbe una quantità di energia di 150 J e produce un lavoro di 48,2 J.
- Calcola la quantità di calore ceduta in un'ora alla sorgente fredda.
- La sorgente fredda è una massa di 100 kg di acqua alla temperatura iniziale di $20^{\circ} \mathrm{C}$. Calcola la temperatura finale di questa massa di acqua.
$$
\left[-3,7 \times 10^6 \mathrm{~J} ; 29^{\circ} \mathrm{C}\right]
$$
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Livello 0
n = 10 cicli/s; ogni secondo la macchina compie 10 cicli;
In un ciclo assorbe calore e fa lavoro:
Q assorbito = 150 J; calore assorbito in un solo ciclo;
L = 48,2 J; lavoro in un solo ciclo;
Q assorbito /s = 150 * (10 cicli) = 1500 J/s;
L = 48,2 * 10 = 482 J/s
Q ceduto in un secondo:
|Q ceduto| = 1500 - 482 = 1018 J/s;
1 h = 3600 s;
Q ceduto in un'ora:
Q ceduto = 1018 * 3600 s = 3,67 * 10^6 J; circa 3,7 * 10^6 J;
Questo calore Q, ceduto alla sorgente fredda viene assorbito da una massa d'acqua di 100 kg che si riscalda; la sua temperatura iniziale è To = 20°C;
c * m * (Delta T) = Q;
Delta T = Q / (c m) = 3,67 * 10^6 / (4186 * 100) = 8,8°;
T - 20° = 8,8°;
T = 20° + 8,8° = 28,8°;
T finale = 29° circa.
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Genius II
@mg 👍👌🌻👍
Una macchina termica compie 10 cicli al secondo e a ogni ciclo assorbe una quantità di energia di 150 J e produce un lavoro di 48,2 J.
- Calcola la quantità di calore Ec ceduta in un'ora alla sorgente fredda.
Ec = (150-48,2)*10*3600 = 3,665*10^6 J
- La sorgente fredda è una massa di 100 kg di acqua alla temperatura iniziale di 20°C
. Calcola la temperatura finale Tf di questa massa di acqua.
Tf = 20+Ec/(m*c) = 20+3,665*10^6/(4,186*10^3*10^2) = 28,76°C
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Genius III
