....il ghiaccio?
Si aggiungono 250g di ghiaccio (0°C) a 600g di acqua a 18°C in un recipiente isolato. Determinare
-La temperatura finale del sistema
-La quantita di ghiaccio che rimane
vi chiedo per favore di risolverlo e di spiegarmelo
GRAZIE
3 risposte
- IspiratoLv 71 decennio faRisposta preferita
Per fondere tutto, il ghiaccio avrebbe bisogno di assorbire
Qa = cl*mg = 79,88 Cal/kg * 0,25 kg = 20 Cal.
L’acqua, raffredandosi fino a 0 °C, emette
Qe = m*c*ΔT = 0,6 kg * 1 Cal/(kg*°C) *18 °C = 10,8 Cal.
Siccome
Qe < Qa,
Allora non tutto il ghiaccio riesce a fondere. E, siccome l’insieme acqua più ghiaccio deve essere a temperatura di 0 °C, allora la temperatura finale del sistema è di 0 °C.
Per trovare la quantità di ghiaccio rimasta, calcoliamo prima la quantità di ghiaccio che fonde:
mf = Qe / cl = 10,8 Cal / 79,88 Cal/ kg = 0,135 kg.
Pertanto rimane una quantità di ghiaccio pari a:
mr = mg – mf = 0,115 kg.
- Luigi 74Lv 71 decennio fa
Imponi che la somma algebrica delle quantità di calore scambiate da acqua e ghiaccio sia nulla.
Nell'ipotesi che sia tfi > 0 °C, si ha:
Qgh = m1 ql + m1 C (tfi - t°) = 250(79,8 + tfi)
Qac = m2 C (tfi - t1) = 600(tfi - 18)
quindi
250(79,8 + tfi) + 600(tfi - 18) = 0
da cui
850 tfi = 600*18 - 250*79,8 = -9150
tfi = - 10,7 °C.
Il risultato ottenuto è in contraddizione con l'ipotesi fatta, quindi si conclude che la temperatura finale sia : tfi = 0 °C, e che la massa di ghiaccio che fonde sia tale che:
m ql + m1 C (0 - t1) = 0
da cui
m = m1 C t1/ql = 600*18/79,8 = 135 g
Pertanto, la massa di ghiaccio rimasta è :
m' = 250 - 135 = 115 g