Una piastra di ferro di massa 300g si trova alla temperatura di 200 °C. Per raffreddarla di 150 °C si decide di immergerla in acqua alla temperatura di 10,0 °C. Trascurando ogni forma di dispersione termica e sapendo che il calore specifico del ferro è pari a 460 J/ (kg • °C) e quello dell'acqua è 4180
J/(kg. °C), quanta acqua è necessaria per l'operazione?
4
punti
Livello 0
Per risolvere questo problema, useremo il principio di conservazione dell'energia termica. Il calore ceduto dal ferro sarà uguale al calore assorbito dall'acqua. Procediamo passo dopo passo:
Dati:
Passo 1: Calcolare il calore ceduto dal ferro QFe = mFe · cFe · (TfFe - TiFe) QFe = 0,3 kg · 460 J/(kg·°C) · (50°C - 200°C) QFe = -20.700 J
Passo 2: Il calore assorbito dall'acqua sarà uguale al valore assoluto del calore ceduto dal ferro QH2O = |QFe| = 20.700 J
Passo 3: Supponiamo che la temperatura finale dell'acqua sia uguale alla temperatura finale del ferro (50°C) QH2O = mH2O · cH2O · (TfH2O - TiH2O) 20.700 J = mH2O · 4180 J/(kg·°C) · (50°C - 10,0°C)
Passo 4: Risolvere per mH2O mH2O = 20.700 J / (4180 J/(kg·°C) · 40°C) mH2O = 0,124 kg = 124 g
Quindi, sono necessari 124 g di acqua per raffreddare la piastra di ferro di 150°C.
39
punti
Livello 0
@snizhana 👍👌
Una piastra di ferro di massa m = 300g si trova alla temperatura di 200 °C. Per raffreddarla di 150 °C si decide di immergerla in acqua alla temperatura di 10,0 °C. Trascurando ogni forma di dispersione termica e sapendo che il calore specifico del ferro è pari a 460 J/ (kg • °C) e quello dell'acqua è 4180J/(kg. °C), quanta acqua M è necessaria per l'operazione?
300*0,46*200+M*4,186*10 = (200-150)(300*0,46+M*4,186)
M*4,186*(50-10) = 300*0,46*(200-50)
M = 300*0,46*(200-50)/(4,186*(50-10)) = 123,6 grammi
120404
punti
Genius III
