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
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
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
* 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
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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
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Per vaporizzare 7/40 kg di acqua alla temperatura di 100 °C si devono somministrare
* E1 = 2272000*7/40 = 397600 joule
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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.