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Un cubetto di ghiaccio di 50 g viene prelevato dal freezer a -60°C e viene immerso in un bicchiere di acqua a temperatura ambiente (25°C).

Calcola la temperatura finale del sistema e la massa d'acqua e ghiaccio all'equilibrio.

Il bicchiere contiene inizialmente 1L di acqua.

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Q = c * m * (T equilibrio - T iniziale);  calore.

calore specifico del ghiaccio e dell'acqua:

c1= 4186 J/kg°C, (acqua  m1 a 25°C); cede calore;

m1 = 1 kg di acqua; (1 litro = 1 dm^3 = 1 kg).

c2 = 2090 J/kg°C; ghiaccio da - 60°C fino a 0°C;poi fonde; assorbe calore;

calore latente di fusione λf = 3,34 * 10^5 J/kg;

m2 = 0,050 kg;

Q fusione = λf * m2 = + 3,34 * 10^5 * 0,050 = 16700 J; calore assorbito;

m2 (il ghiaccio), diventa acqua fredda a 0°C ;  assorbe calore, si scalda fino a temperatura  di equilibrio, Te.

Q3 = c1 * m2 * (Te - 0°);

Q1 + Q2 + Q fusione + Q3

c1*m1*(Te - 25°) + c2 * m2 * [0°-(- 60°)] + λf * m2 + c1* m2*(Te - 0°) = 0;

4186 *1* (Te - 25°) + 2090 * 0,050 * 60° + 16700 + 4186 * 0,050 * Te = 0;

4186 Te - 104650 + 6270 + 16700 + 209,3 Te = 0;

4186 Te + 209,3 Te = + 104650 - 6270 - 16700;

4395,3 Te = 81680;

Te = 81680 / 4395,3 = 18,6°C,  (Temperatura finale di equilibrio).

Massa d'acqua = 1 kg + 0,050 kg = 1,050 kg

Massa d'acqua = 1050 grammi.

@green  ciao 

@mg 👍👌🌻👍



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water status 1 it

Ea = 1000*4,186*25 = 104.650 J

Eg = 50(2,09*-60 -333) = -22.920 

Ea+Eg = 1050*4,186*Te

temperatura di equilibrio Te = (104650-22920)/(1050*4,186) = 18,6°C



Risposta
SOS Matematica

4.6
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