Un contenitore con ma = 4,5 litri di acqua alla temperatura Ta di 20 gradi centigradi viene utilizzato per raffreddare degli elementi usciti da un ciclo di lavorazione. Inizialmente vi viene immersa una sfera di vetro di massa mv = 650 g alla temperatura Tv di 300 gradi centigradi. Raggiunto l'equilibrio termico Tev , questa viene sostituita con una sfera di piombo di massa mp 1,2 kg. Se la temperatura finale dell'acqua è Tep = 40 gradi centigradi calcolare la temperatura Tp che la sfera di piombo possedeva prima di essere immersa.
calore specifico del vetro cv = 0,840 J/(g*°C)
calore specifico del piombo cp = 0,130 J/(g*°C)
calore specifico dell'acqua ca = 4,186 J/(g*°C)
Tralascio il fatto che temperature > 100°C fanno evaporare l'acqua e rendono la risoluzione del problema ben al di la delle tue (da me presunte) nozioni e capacità
fase 1 (vetro)
650*0,84*300+4.500*4,186*20 = Tev(650*0,84+4.500*4,186)
Tev = (650*0,84*300+4.500*4,186*20) / (650*0,84+4.500*4,186) = 27,89°C
fase 2 (piombo)
1200*0,130*Tp+4500*4,186*27,89 = 40*(1200*0,130+4500*4,186)
Tp = (40*(1200*0,130+4500*4,186)-4500*4,186*27,89)/(1200*0,13) = 1.502 °C
