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Cambiamenti di stato e conservazione dell'energia

  

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Immergi un riscaldatore elettrico a immersione, di potenza 800 W, in un recipiente che contiene 350 g di acqua alla temperatura di 24,5 °C. Quanto tempo è necessario perché evapori metà dell'acqua presente nel contenitore?

Risultato: 633 s

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Screenshot 20230811 110456

Dalla definizione di potenza 

P= E/t => t=E/P  [s]

dove:

E=m*cs_H2O*dt + (m/2)*lamda 

con:

lamda = calore latente = 2,272*10^6  [J/(kg*°C)] 

 

Si ricava: t=~ 633 s

 

 

@stefanopescetto Grazie mille



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* eq = 4,186 J/cal = 4186 J/Cal
* cv = 2272 kJ/kg = 2272000 J/kg
* m = 350 g = 7/20 kg
* T0 = 24,5 = 49/2 °C
* ΔT = 100 - 49/2 = 151/2 °C
---------------
Per portare all'ebollizione 350 g di acqua alla temperatura di 24,5 °C si devono somministrare
* E0 = (7/20)*(151/2)*4186 = 2212301/20 joule
---------------
Per vaporizzare 7/40 kg di acqua alla temperatura di 100 °C si devono somministrare
* E1 = 2272000*7/40 = 397600 joule
---------------
Per l'intera trasformazione richiesta si devono somministrare
* E = E0 + E1 = 2212301/20 + 397600 = 10164301/20 joule
e, poiché la sorgente è in grado di erogare 800 J/s, il tempo necessario è
* Δt = (10164301/20 joule)/(800 J/s) = 10164301/16000 = 635.2688125 s
che assomiglia un pochino al risultato atteso, ERRATO per malapprossimazione.

@exprof Grazie mille



Risposta
SOS Matematica

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