Due litri di acqua alla temperatura iniziale di 22°C si trovano in un contenitore adiabatico e di capacità termica
trascurabile. Vengono aggiunti 165 g di ghiaccio inizialmente alla temperatura di - 6.5°C. Trovare la temperature di
equilibrio del sistema (calore specifico acqua 4186 J kg-1 K
-1, calore specifico ghiaccio 2093 J kg-1 K-1, calore latente di fusione ghiaccio 333 kJ/kg)
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Livello 1
Questo é facile : determini il calore necessario per portare il ghiaccio a 0°
0.165 * 2093 * 6.5 J = 2244.7 J.
Per sciogliere tutto il ghiaccio 333000 * 0.165 = 55000 J
m c DT = Q
DT = 57245/(2*4186) = 6.84 g
e ti ritrovi con 2 kg di acqua a (22 - 6.84)°C = 15.16° C
e 0.165 kg di acqua a 0°
Tf = (2*15.16 + 0.165*0)/(2.165) = 40/43.3*15.16 ° C = 14 °C
essendo considerato il calore specifico lo stesso.
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Livello 7
@eidosm 👍👌👍
c1 = 4186 J/kg°C; m1 = 2 kg; T1 = 22° (acqua calda che cede calore);
c2 = 2093 J/kg°C; m2 = 0,165 kg di ghiaccio; si porta a 0°C;
fonde a 0°C, assorbe calore; calore latente di fusione = 3,33 * 10^5 J/kg;
diventa acqua fredda (m2 = 0,165 kg), che si riscalda assorbendo ancora calore da 0° fino a T equilibrio;
c1 m1 * (Te - T1) + c2 * m2 * (0° - T2) + [C fusione * m2] + m2 * (Te - 0°) = 0;
4186 * 2 * (Te - 22°) + 2093 * 0,165 * [0° - (-6,5°)] + 3,33 * 10^5 * 0,165 + 4186 * 0,165 * (Te - 0°) = 0;
8372 Te - 184184 + 2244,7 + 54945 + 690,69 * Te = 0;
(9062,69) * Te = + 184184 - 2244,7 - 54945;
Te = 126994,3 / 9062,69 = 14,0°C, (temperatura di equilibrio).
Ciao @ciao_2325
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Genius II
@mg 👍👌🌼👍
-165*(6,5*2,093+333)+2000*4,186*22 = 4186*Te*2165
Te = (-165*(6,5*2,093+333)+2000*4,186*22) = (4,186*2165) = 14,01 °C
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Genius II
