[Risolto] problema di fisica

Il ghiaccio si trova a 0°C? Non lo dici.

Diciamo di sì. Il ghiaccio fonde a 0°C, ci vuole il calore latente di fusione Lf = 3,34 * 10^5 J/kg.

m = 0,5 kg.

Q fusione = Lf * m = 3,34 * 10^5 * 0,5 = + 1,67 * 10^5 J;

(il ghiaccio fuso diventa acqua fredda  a 0°C, assorbe calore Q1 dall'acqua bollente).

L'acqua bollente cede calore Q2 al ghiaccio per fondere e poi all'acqua fredda e il sistema raggiunge la temperatura di equilibrio Te.

Q1 + Q2 + Q fusione = 0;

Q1 = c * m1 * (Te - 0°); (Q1 >0)

Q2 = c * m2 * (Te - 100°); (Q2 <0)

4186 * 0,5 * (Te - 0°) + 4186 * 1 *(Te - 100°) + 1,67* 10^5 = 0

2093 Te + 4186 Te - 418600 + 1,67 * 10^5 = 0

6279 Te = 4,186 * 10^5 - 1,67 * 10^5;

Te = 2,516* 10^5 / 6279 = 40°C.

Ciao

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Un blocco di ghiaccio di massa 500g viene immerso in una pentola contenente 1 kg di acqua bollente a 100°C. Il ghiaccio si scioglie del tutto?

Qual è la temperatura finale di equilibrio del sistema? (40°C soluzione)

ghiaccio a 0°C

Energia acqua Ea =1000*4,19*100 = 4,19^10^5 joule

energia ghiaccio Eg = -500*333 joule = -1,67^10^5 joule < 4,19^10^5  (il ghiaccio si scioglie tutto)

energia finale Ef = Ea+Eg = 2,52*10^5 joule = ((ma+mg)*ca))*Te

Te = 2,52*10^5/(1500*4,19) = 40,0°