Si fonde m1 = 0,13 kg di ghiaccio, quindi il resto resta ghiaccio in presenza di acqua a 0°C.
il ghiaccio assorbe calore fino a 0° poi fonde a T = 0° costante.
c1 = 2090 J/kg°C; calore specifico del ghiaccio.
Q1 = c1 * m1 * (0° - (- 40°) ) = 2090 * 0,13 * 40° = 10868J; calore per arrivare a 0°C
Qfusione = 3,34 * 10^5 * 0,13 = 43420 J; calore per fondere;
Q assorbito = 10868 + 43420 = 54288 J; calore assorbito dal ghiaccio.
L'acqua cede calore al ghiaccio:
Q2 ceduto dall'acqua che si porta a 0°:
Q2 = 4186 * 2,0 * (0° - 20°) = - 167440 J; calore ceduto dall'acqua calda al ghiaccio.
Q1 + Q2 = 54288 - 167440 = - 113 152J; (calore che rimane per scaldare l'altra parte di ghiaccio).
Questo calore ceduto dall'acqua viene assorbito dalla massa di ghiaccio che non fonde, ma si scalda fino a 0°.
c1 * (m ghiaccio) * (0° - (-40°) ) = 113152;
m ghiaccio = 113152/(c1 * 40);
(m ghiaccio) = 113152 / (2090 * 40) = 1,35 kg, (ghiaccio che resta solido a 0°).
Massa iniziale ghiaccio = 1,35 + 0,13 = 1,48 kg; circa 1,5 kg di ghiaccio.
Ciao @andrea05
non mi votare contro, avevo un calore specifico del ghiaccio non corretto e avevo ottenuto un valore leggermente più basso per la massa. Il procedimento è corretto.
@andrea05