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  • FISICA - Termodinamica: problema sul calore (41012)

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Emaguerra
Emaguerra - Sapiens Sapiens - 1334 Punti
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Calcola la temperatura finale di una massa d'acqua m = 500 g che, inizialmente a 300 K, riesce a fondere completamente 5 cubetti di ghiaccio di massa m'= 20 gr, ciascuno immersi nell'acqua

RISULTATO: 282 K
the.track
the.track - Genius - 12440 Punti
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Qui si tratta solo di capire cosa succede. Allora abbiamo una quantità d'acqua che cede calore ad una certa quantità di ghiaccio. Per la conservazione dell'energia abbiamo (nel nostro caso) che il calore assorbito dal ghiaccio è uguale al calore ceduto dall'acqua. Pertanto avremo che:

[math]Q_{H_2O}=Q_{ghiaccio}\\
\\
Q_{H_2O}=m_{H_2O}\cdot cs_{H_2O}\Delta T\\
\\
Q_{ghiaccio}= m_{ghiaccio}\cdot cl[/math]

Da cui:

[math]m_{H_2O}\cdot cs_{H_2O}\Delta T=m_{ghiaccio}\cdot cl[/math]

Dove:

[math]m_{ghiaccio}=5\cdot m_{cubetto}[/math]

Dalla relazione di ricavi
[math]\Delta T[/math]
e hai risolto.
Ovviamente il
[math]\Delta T[/math]
che trovi è relativo alla sola fase di fusione del ghiaccio e non alla situazione finale di equilibrio.
Se hai dubbi chiedi.
Emaguerra
Emaguerra - Sapiens Sapiens - 1334 Punti
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scusa
[math]cl[/math]
sarebbe calore latente di fusione?
intanto grazie già mille :)
the.track
the.track - Genius - 12440 Punti
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Si esatto. Quello è il calore latente di fusione.

Penso fosse la prima parte il problema. Se devi trovare la temperatura all'equilibrio basta che ragioni allo stesso modo. Il trucco sta nel poter considerare le due masse di acqua distinte e la solita conservazione dell'energia:

[math]Q_{ceduto}=Q_{assorbito}[/math]

Se hai dubbi chiedi.
Emaguerra
Emaguerra - Sapiens Sapiens - 1334 Punti
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Ho fatto il problema e mi torna 284 K, anziché 282 K. Penso che vada bene ugualmente, anche se mi stupisce perke ho usato i dati forniti dal libro e non ci sn approssimazioni.

Grazie! :)
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Andyb3105

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