Chimica ha chiesto in Matematica e scienzeFisica · 8 anni fa

esercizio termodinamica!!!!!!!!!!!!!!!!!?

Un recipiente metallico da 7.2 litri, completamente pieno d'acqua a 16°, viene posto su un fornello che eroga una potenza di 0.42 kw. Dopo 170 min si verifica che nel recipiente restano solo 6.51 litri d'acqua. Considerato che servono 543 cal per far evaporare un grammo d'acqua, e trascurando le dispersioni di calore, qual'e' la capacità termica del recipiente completamente pieno d'acqua? E qual'e' quella del recipiente vuoto?

1 risposta

Classificazione
  • Carlo
    Lv 4
    8 anni fa
    Risposta preferita

    Per la prima parte del problema, considera che il calore fornito dal fornello viene speso a 2 scopi:

    1) innalzare la temperatura dell'acqua e del recipiente da 16°C a 100°C

    ------> C*(100°C-16°C) = 84*C (C è la capacità termica del recipiente pieno)

    2) far evaporare (7.2-6.51)= 0,69 litri di acqua che pesano 0,69 Kg

    ------> (543 cal/g)*(690 g)=375*10^3 cal

    Il fatto che il recipiente sia metallico (buon conduttore di calore) ti permette di assumere che la temperatura di tutto il sistema è uniforme, cioè la temperatura dell'acqua è sempre uguale a quella del recipiente.

    Il calore totale fornito dal fornello è Q=(420 J/s)*(170 min)*(60 s/min)/(4,18 J/cal) = 1025*10^3 cal

    Pertanto, per calcolare la capacità termica del recipiente pieno, basta risolvere l'equazione

    Q=84*C+375*10^3 -----> C=(1025-375)*10^3/84=7,7*10^3 cal/°C

    Per sapere la capacità termica del recipiente vuoto, osserva che la capacità termica del recipiente pieno appena trovata è data da C= Ca+Cr dove Ca è la capacità termica dell'acqua e Cr è la capacità termica del recipiente vuoto.

    Quindi C=ca*Ma + Cr

    in cui ca= calore specifico dell'acqua = 1000 cal/(Kg*°C)

    Ma= Massa d'acqua presente nel recipiente pieno = 7,2 Kg

    Pertanto hai 7,7*10^3 = [10^3 cal/kg*°C]*(7,2 kg) + Cr

    -----> Cr=(7,7-7,2)*10^3 cal/°C = 500 cal/°C

Altre domande? Fai una domanda e ottieni le risposte che cerchi.