PROBLEMA VISUALE Un blocchetto di ghiaccio di massa $200 g$ viene riscaldato e fuso su un fornello. L'andamento nel tempo della temperatura del blocchetto è mostrata in figura.
Calcola la potenza termica del fornello.
$[1,5 kW ]$
PROBLEMA VISUALE Un blocchetto di ghiaccio di massa $200 g$ viene riscaldato e fuso su un fornello. L'andamento nel tempo della temperatura del blocchetto è mostrata in figura.
Calcola la potenza termica del fornello.
$[1,5 kW ]$
manca la definizione della temperatura (se non per lo zero), per cui le fasi 1 (riscaldamento del ghiaccio) e 3 (riscaldamento dell'acqua) non sono computabili ; lo è, invece, la fase 2 ( fusione del ghiaccio alla temperatura costante di 0°C) sapendo che per fondere interamente il ghiaccio serve una quantità di energia E pari a Hf*m dove :
# Hf è il calore latente di fusione del ghiaccio pari a 1000/3 Joule/grammo
# m è la massa da fondere
..sicché :
E = 1.000*200/3 = (2/3)*10^5 joule
tempo occorrente Δt = 75-30 = 45 sec
potenza P = E / Δt = (2/3)*10^5/45 = 2*10^3/1,35 = 1481 watt
Questa informazione ci permette di estrapolare la scala delle temperature :
Er = 1481*30 = 44.430 joule = m*c*Δt' ( c essendo il calore specifico del ghiaccio pari a 2,0 J/g)
Δt' = -44.430/(200*2,01) = -110°C
Il passaggio di stato dura 45 s.
Sappiamo che la potenza è definita come:
P= Energia / t = (m* cf) /t
Sostituendo i valori numerici:
m= 0,200 kg
cf = calore latente di fusione H20 = 335,2 KJ/kg
si ricava:
P= 1,5 kW