Manutenzione ed Assistenza Tecnica: traccia e soluzione seconda prova maturità 2017

IPBE Esame di Stato di istruzione secondaria superiore

Pag. 1/2 Sessione ordinaria 2017

Seconda prova scritta

Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca

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Indirizzo: IPBE manutenzione e assistenza tecnica

Tema di: Fisica applicata

Il candidato svolga la prima parte della prova e due tra i quesiti proposti nella seconda parte.

Prima parte

Si deve sciogliere un cubo di ghiaccio con dimensioni 10 × 10 × 10 cm. Si tenga presente che il ghiaccio ha una densità di 0,92 g/cm³ ed un calore latente di fusione di 3,34 · 10⁵ J/kg.

1. Determinare il peso complessivo del ghiaccio e l’energia complessiva richiesta per scioglierlo;

2. Volendo sciogliere il cubo in 2 ore, ricavare la potenza che deve fornire l’elemento riscaldante;

3. Volendo utilizzare una resistenza elettrica alimentata da una tensione di 25 V in corrente continua, ricavare il valore del resistore;

4. Se la tensione venisse fornita da un accumulatore con energia 150 Wh, dopo lo scioglimento del cubetto quanta percentuale di energia rimarrebbe ancora disponibile?

5. Utilizzando due resistenze uguali in parallelo, di quanto potremmo ridurre il tempo?

6. Avendo a disposizione resistenze da 47 Ω, quante se ne possono mettere in parallelo per non superare la corrente di 7 A?

Seconda parte

1. Un’auto con massa di 1200 kg varia la sua velocità da 15,0 m/s a 25,0 m/s in un tempo Δt = 4,00 s. Il candidato determini l’accelerazione dell’auto; determini la forza che ha agito nei 4,00 s; descriva il principio fisico connesso.

2. Un cubetto di ghiaccio di 150 g alla temperatura di 0 °C è gettato in un recipiente che contiene 300 g di acqua alla temperatura di 50 °C. Dato il calore latente di fusione del ghiaccio di 3,34 · 10⁵ J/kg ed il calore specifico dell’acqua di 4186 J/(kg °C), trovare la temperatura finale.