Re: Calore e equilibri

From: Antonio De Marco <ant.demarco_at_libero.it>
Date: Sun, 12 Jan 2003 14:29:03 GMT

"Vincenzo Manzoni" <vincio_at_flashmail.com> ha scritto nel messaggio
news:tGUQ9.71527$TC5.2391035_at_twister1.libero.it...
> Due cubetti di ghiaccio di massa 50 g ciascuno vengono immersi in un
> bicchiere isolato contenente 200 g di acqua. Se l'acqua inizialmente ha
una
> temperatura di 25 �C e se il ghiaccio proviene direttamente dal
congelatore
> a -15 �C, quale sar� la temperatura della bevanda quando il ghiaccio e
> l'acqua raggiungono la stessa temperatura?
>
> calore specifico del ghiaccio: 2220 J/(kg * K)
> calore specifico dell'acqua: 4190 J/(kg * K)
> calore latente di fusione dell'acqua: 333 kJ/kg>
> Imposterei il problema in questo modo: visto che il sistema � isolato
> dall'ambiente Qfusione + Qcedutodall'acqua + Qassorbitodalghiaccio = 0.
> E poi?
> Grazie a tutti coloro che mi aiuteranno (tra 10 giorni ho un esame...)>
> Vincenzo

La temperatura alla quale le due fasi si trovano in equilibrio deve essere
0�C.
Ci� significa che al raggiungimento dell'equilibrio solo una aliquota del
ghiaccio a contatto con l'acqua sar� passata allo stato liquido.
Per conoscere tale aliquota si pu� ragionare come segue: si calcola la
quantit� di calore Q che deve essere sottratta ai 200 g di acqua perch� la
sua temperatura si abbassi fino a 0�C. Q = 200g x 25�C = 5000 cal
Una parte di essa (Q1) sar� utilizzata dai 100 g di ghiaccio per innalzare
la propria temperatura da -15�C a 0�C.
Q1 = 100g x 0,55 x 15�C = 825 cal
La rimanente parte Q2 = Q - Q1 = 4175 cal potr� fondere solo una parte dei
100g di ghiaccio.
4175 cal = M x 80 cal/g; M = 52,19 g di ghiaccio fusi. Quindi
all'equilibrio a 0�C saranno presenti 48 grammi di ghiaccio e 252 grammi di
acqua.

ll calore specifico del ghiaccio �: 0,55 cal/g �C
Il calore latente di fusione del ghiaccio �: 80cal/gr.
Ti saluto Antonio De Marco
Received on Sun Jan 12 2003 - 15:29:03 CET