In questo problema si deve trovare la temperatura di equilibrio?
Un cubetto di massa 0,2 kg di ghiaccio (T = −10 ◦C) viene aggiunto a 0,8 kg di acqua (T = 20 ◦C).
Determinare la situazione all’ equilibrio?
Basi della Termologia
Re: Basi della Termologia
Devi considerare il fatto che i due corpi si scambiano energia sotto forma di calore facendo attenzione al fatto che SE la temperatura giunge allo 0 prima dell' equilibrio il calore scambiato dal ghiaccio sarà calore latente.
Re: Basi della Termologia
Ciao, e grazie per la risposta.
Si l' ho svolto cosi, considerando questo fatto.
Ho pensato che il ghiaccio fonde certamente ed il calore necessario per farlo fondere è:
Qg = m * cg * (0 - Tg)
il calore latente a 0°:
Ql = λ * m
e il calore per far passare la massa dell' acqua da Ta = 293 K a Te ( Te temperatura di equilibrio ) è:
Qa = M * ca * (Te - Ta)
Uguagliando le espressioni in valore assoluto ottengo Te = 7° C.
Solo che mi è restato un dubbio: la massa di ghiaccio dopo essere fusa si dovrebbe trasformare in massa liquida(quindi con calore specifico ca) e passare dalla temperatura di 0° alla temperatura Te e quindi l'altro contributo di calore sarebbe:
Qg_a = m * ca * (Te - 0)
Ma se scrivo l'equazione: |Qg| + |Ql| + |Qg_a| = |Qa| e risolvo per Te, ottengo -49 °, che è un valore decisamente sbagliato perché il valore esatto si suppone sia compreso tra -10 ° C e 20° C...
Se sai aiutarmi a capire dove sbaglio? Grazie.
Si l' ho svolto cosi, considerando questo fatto.
Ho pensato che il ghiaccio fonde certamente ed il calore necessario per farlo fondere è:
Qg = m * cg * (0 - Tg)
il calore latente a 0°:
Ql = λ * m
e il calore per far passare la massa dell' acqua da Ta = 293 K a Te ( Te temperatura di equilibrio ) è:
Qa = M * ca * (Te - Ta)
Uguagliando le espressioni in valore assoluto ottengo Te = 7° C.
Solo che mi è restato un dubbio: la massa di ghiaccio dopo essere fusa si dovrebbe trasformare in massa liquida(quindi con calore specifico ca) e passare dalla temperatura di 0° alla temperatura Te e quindi l'altro contributo di calore sarebbe:
Qg_a = m * ca * (Te - 0)
Ma se scrivo l'equazione: |Qg| + |Ql| + |Qg_a| = |Qa| e risolvo per Te, ottengo -49 °, che è un valore decisamente sbagliato perché il valore esatto si suppone sia compreso tra -10 ° C e 20° C...
Se sai aiutarmi a capire dove sbaglio? Grazie.
Re: Basi della Termologia
La prima soluzione come hai già capito è sbagliata. Perchè il ghiaccio sciolto deve andare alla temperatura di equilibrio con un'energia che non è in regalo! 
Solo che ottieni un assurdo... Inoltre a meno che abbia sbagliato i conti mi sembra che la soluzione della tua prima soluzione è sbagliata (Uguagliando le quantità non si ottiene
°... O almeno non è risultato così a me sulla calcolatrice). Questo ci fa capire che l'energia dell'acqua non basta a sciogliere il ghiaccio seppur di poco (Il calore latente di fusione è davvero elevato)! Quindi non ci rimane che imporre 
°
e imporre come incognita la quantità di ghiaccio che riesce a sciogliersi (mi esce 
).
Prova a rivederlo così e dimmi se i risultati coincidono
Solo che ottieni un assurdo... Inoltre a meno che abbia sbagliato i conti mi sembra che la soluzione della tua prima soluzione è sbagliata (Uguagliando le quantità non si ottiene
Prova a rivederlo così e dimmi se i risultati coincidono
There once was a classical theory,
Of which quantum disciples were leery.
They said, "Why spend so long
On a theory that's wrong?"
Well, it works for your everyday query!
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Re: Basi della Termologia
Ti ringrazio mi trovo!
Re: Basi della Termologia
Figurati questi problemi sono sempre un po' rognosi!
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