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[Risolto] Esercizio fisica

  

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Un massa di ghiaccio mg = 4.0 kg è inizialmente in equilibrio termico con un recipiente alla temperatura di -10.0 °C. Assumendo il
processo complessivamente adiabatico, e sapendo che 𝝀fus = 3.33 × 105 J/kg, cacqua= 4186 J/kg/K e cghiaccio = 2090 J/kg/K:
(a) Quanta acqua a temperatura ambiente (20.0 °C) deve essere versata nel recipiente per sciogliere metà della massa di ghiaccio? Si
consideri la capacità termica del recipiente pari a zero. RISPOSTA : ma = 8.95 kg
(b) Risolvere il punto (a), sapendo che il recipiente ha una capacità termica di C = 104 J/K

Faccio
Qacqua+Q ghiaccio (da -10 a 0)+ Q ghiaccio (fusione 1/2 m)=0
Utilizzo la formula
Q= calore latente * massa * (Teq-Ti)
per trovarmi i primi due membri, e utilizzo
Q ghiaccio (fusione) = 𝝀fus*(1/2m)

Pongo T eq totale sia di Qacqua che Q ghiaccio (da-10 a 0) pari a 0, quindi risolvo per massa dell'aqua.

E corretto il ragionamento? Perche svolgendo i calcoli non mi trovo, forse sbaglio qualcosa.

Il punto B non ho idea di come risolverlo, perche ci hanno dato un libro che contiene solo calore specifico e calore latente, ma non ci spiega la capacita termica.

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Un massa di ghiaccio mg = 4.0 kg è inizialmente in equilibrio termico con un recipiente alla temperatura di -10.0 °C. Assumendo il
processo complessivamente adiabatico, e sapendo che il calore latente di fusione Hf vale 3.33 × 10^5 J/kg, il calore specifico c dell'acqua acqua vale 4186 J/kg/K e quello del ghiaccio  ghiaccio vale 2090 J/(kg*K):
(a) Quanta acqua ma a temperatura ambiente (20.0 °C) deve essere versata nel recipiente per sciogliere metà della massa di ghiaccio se la capacità termica del recipiente C è pari a zero? RISPOSTA : ma = 8.95 kg

4*2090*(0-(-10))+2*333*10^3 = ma*4186*(0-(-20))

ma = (4*2090*10+2*333*10^3)/(4186*20) = 8,954 kg 

(b) Risolvere il punto (a), sapendo che il recipiente ha una capacità termica di C = 104 J/K

(4*2090+104)*(0-(-10))+2*333*10^3 = ma*4186*(0-(-20))

ma = (4*2090*10+1040+2*333*10^3)/(4186*20) = 8,966 kg 

 

@remanzini_rinaldo Buongiorno professore. 
Nella prima equazione, le ha scritto 4*2090*(0-(-10))+2*333*10^3 = ma*4186*(0-(-20)).
Al secondo membro troviamo ma*4186*(0-(-20)), dove (0-(-20)) dovrebbe essere Teq-Tiniziale.
T iniziale non dovrebbe essere +20? 
Questo e l'unico motivo per cui non mi trovo..

# Giovanni22222 ---il ghiaccio fonde a 0 °C , pertanto l'acqua cede calore con un salto termico di 20 °C

@remanzini_rinaldo Si professore, infatti 
T eq (cioe temperatura finale) = 0 gradi
T iniziale (cioe temperatura all'inizo) = 20 gradi
Teq - T iniziale = -20 gradi
appunto perche l'aqua passa da 20 a 0 gradi cedendo energia, pertanto perdendo 20 gradi, per cui la differenza tra i due stai all'equilibrio e iniziale sono la perdita di 20 gradi, per cui -20.
Giusto?



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SOS Matematica

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