Calore ceduto
Scusate sono sempre io ...ho dei dubbi su questo testo
Un proiettile di piombo di massa mp=2 g a Tp=30 gradi centigradi, colpisce un blocco di ghiaccio e vi rimane
conficcato. Il blocco di ghiaccio è alla temperatura di TG=0 gradi centigradi e ha capacità termica infinita.
[che vuol dire che ha capacità termica infinita? Perché è specificata tale informazione? A che cosa mi serve saperla?]
Il
calore latente di fusione del ghiaccio vale λ= 3.33 · 10^5 J/kg e il calore specifico del piombo
cp=128 J/(kg *C).
Si consideri il sistema ghiaccio-proiettile isolato.
[scusate la domanda banale ma perché specifica questa cosa? Se non fosse isolati che cosa altri dovrei includere nei dati?]
Si osserva che una massa
di ghiaccio
m = 0.14 g fonde.
Determinare:
a) la quantità di calore che il proiettile cede nel solo processo di raffreddamento;
b) la velocità con cui il proiettile si conficca nel ghiaccio;
c) la variazione di entropia del ghiaccio
Le soluzioni svolte le ho ma ora a me interesserebbe per favore capirci qualcosa perciò vi pongo domande banali sul testo perché mi sono accorta di non capirlo.
Non capisco il punto a)
il calore che il prpiettile cede l'ho calcolato sbagliato
$Qass=-Qced$
$m(p)*c*T+ 3. 33*10^5*m(g)$ invece il mio calcolo è insensato.... Ho indicato con m(p) la massa del proiettile con $m(g)$ quella del ghiaccio
Potreste spiegarmi per favore a parole che cosa devo trovare?
Vi ringrazio
Un proiettile di piombo di massa mp=2 g a Tp=30 gradi centigradi, colpisce un blocco di ghiaccio e vi rimane
conficcato. Il blocco di ghiaccio è alla temperatura di TG=0 gradi centigradi e ha capacità termica infinita.
[che vuol dire che ha capacità termica infinita? Perché è specificata tale informazione? A che cosa mi serve saperla?]
Il
calore latente di fusione del ghiaccio vale λ= 3.33 · 10^5 J/kg e il calore specifico del piombo
cp=128 J/(kg *C).
Si consideri il sistema ghiaccio-proiettile isolato.
[scusate la domanda banale ma perché specifica questa cosa? Se non fosse isolati che cosa altri dovrei includere nei dati?]
Si osserva che una massa
di ghiaccio
m = 0.14 g fonde.
Determinare:
a) la quantità di calore che il proiettile cede nel solo processo di raffreddamento;
b) la velocità con cui il proiettile si conficca nel ghiaccio;
c) la variazione di entropia del ghiaccio
Le soluzioni svolte le ho ma ora a me interesserebbe per favore capirci qualcosa perciò vi pongo domande banali sul testo perché mi sono accorta di non capirlo.
Non capisco il punto a)
il calore che il prpiettile cede l'ho calcolato sbagliato
$Qass=-Qced$
$m(p)*c*T+ 3. 33*10^5*m(g)$ invece il mio calcolo è insensato.... Ho indicato con m(p) la massa del proiettile con $m(g)$ quella del ghiaccio
Potreste spiegarmi per favore a parole che cosa devo trovare?
Vi ringrazio
Risposte
Sempre tenendo conto che la termodinamica non è il mio forte:
- capacità termica infinita: vuol dire che che quanto calore gli dai, la temperatura non cresce; nel nostro caso mi pare inutile dirlo, visto che in ogni caso si ha solo fusione di un po' di ghiaccio, senza aumento di temperatura
- se il sistema non fosse isolato, bisognerebbe tener conto del calore ceduto/assorbito dall'ambiente circostante
punto a): credo voglia dire: quanto calore cede il proiettile nel raffreddarsi da 30° a 0°
punto b): dalla quantità di ghiaccio fuso ricavi il calore assorbito dal ghiaccio; tolto quello trovato in a), quel che resta deriva dalla energia cinetica del proiettile, da cui la sua velocità
per il punto c) mi astengo, anche se mi pare dovrebbe essere semplice, visto che la trasformazione del ghiaccio avviene a temperatura costante di 0°
- capacità termica infinita: vuol dire che che quanto calore gli dai, la temperatura non cresce; nel nostro caso mi pare inutile dirlo, visto che in ogni caso si ha solo fusione di un po' di ghiaccio, senza aumento di temperatura
- se il sistema non fosse isolato, bisognerebbe tener conto del calore ceduto/assorbito dall'ambiente circostante
punto a): credo voglia dire: quanto calore cede il proiettile nel raffreddarsi da 30° a 0°
punto b): dalla quantità di ghiaccio fuso ricavi il calore assorbito dal ghiaccio; tolto quello trovato in a), quel che resta deriva dalla energia cinetica del proiettile, da cui la sua velocità
per il punto c) mi astengo, anche se mi pare dovrebbe essere semplice, visto che la trasformazione del ghiaccio avviene a temperatura costante di 0°
Io avevo sommato al calore ceduto dal proiettile anche quello di fusione del ghuaccio perché è sbaglaito?
Non ho capito, fai vedere i conti (con qualche parolina di spiegazione)
$mp*c*deltaT+lamda*mg$
mp=massa proiettile
mg=massa del ghiaccio
Devo trovare quanto calore cede il proiettile solo nel raffreddamento...in effetti adesso mi sto rendendo conto del calcolo stupido che ho fatto...io ho aggiunto pure il calore necessario affinché avvenga il cambiamento di fase fusione nel ghiaccio ma tale calcolo non mi serve perché mi chiede soltanto il calore che il proiettile cede. Ora però sono in difficoltà con la domanda b)
la velocità con cui il proiettile urta il ghiaccio: nelle soluzioni dei docenti c'è scritto
$Qg=Ec-Qp$
Ec=energia cinetica
Non ci sarei mai arrivata a scrivere questa equazione, me la potrebbe spiegare?
Intanto tento di darmene una io:
il calore che il ghiaccio assorbe coincide con l'energia cinetica del proiettile che in parte si trasforma in calore ceduto al ghiaccio?
mp=massa proiettile
mg=massa del ghiaccio
Devo trovare quanto calore cede il proiettile solo nel raffreddamento...in effetti adesso mi sto rendendo conto del calcolo stupido che ho fatto...io ho aggiunto pure il calore necessario affinché avvenga il cambiamento di fase fusione nel ghiaccio ma tale calcolo non mi serve perché mi chiede soltanto il calore che il proiettile cede. Ora però sono in difficoltà con la domanda b)
la velocità con cui il proiettile urta il ghiaccio: nelle soluzioni dei docenti c'è scritto
$Qg=Ec-Qp$
Ec=energia cinetica
Non ci sarei mai arrivata a scrivere questa equazione, me la potrebbe spiegare?
Intanto tento di darmene una io:
il calore che il ghiaccio assorbe coincide con l'energia cinetica del proiettile che in parte si trasforma in calore ceduto al ghiaccio?
L'energia disponibile nel processo è data da :
energia cinetica del proiettile: qui la velocità si azzera, quindi tutta viene ceduta al ghiaccio: $E_k = 1/2m_p v^2$
energia termica del proiettile: qui la temperatura del proiettile passa da 30° a 0*, quindi il calore ceduto al ghiaccio è la massa del proiettile, per il calore specifico del piombo per il $Delta T$: $Q_p = Cs_{Pb}* m_p*Delta T$
La somma di $E_k + Q_p$ viene spesa nel fondere del ghiaccio, che richiede un $Q_f$ dato da: massa del ghiaccio fuso per calore di fusione.
Alla fine hai $E_k + Q_p = Q_f$ e l'unica incognita è $v$.
Nell'equazione che hai scritto $Qg = Ec - Qp$ purtroppo non dici cosa sono Qg e Qp, quindi non so cosa dirti....
energia cinetica del proiettile: qui la velocità si azzera, quindi tutta viene ceduta al ghiaccio: $E_k = 1/2m_p v^2$
energia termica del proiettile: qui la temperatura del proiettile passa da 30° a 0*, quindi il calore ceduto al ghiaccio è la massa del proiettile, per il calore specifico del piombo per il $Delta T$: $Q_p = Cs_{Pb}* m_p*Delta T$
La somma di $E_k + Q_p$ viene spesa nel fondere del ghiaccio, che richiede un $Q_f$ dato da: massa del ghiaccio fuso per calore di fusione.
Alla fine hai $E_k + Q_p = Q_f$ e l'unica incognita è $v$.
Nell'equazione che hai scritto $Qg = Ec - Qp$ purtroppo non dici cosa sono Qg e Qp, quindi non so cosa dirti....
$Qg$ e $Qp$ sono rispettivamente il calore assorbito dal ghiaccioe il calore ceduto dal proiettile. Ma quindi qiesta parte non si poteva risolvere con le formule degli urti anaelastici? Grazie
A me pare che il calore assorbito dal ghiaccio sia pari all'energia cinetica PIU' (e non meno) il calore ceduto dal proiettile...
a meno che non siano in gioco le solite storie sui segni, che confondono sempre. Direi che è PIU' se i termini li prendiamo tutti positivi.
E cosa c'entrano gli urti con queste faccende di calore?
a meno che non siano in gioco le solite storie sui segni, che confondono sempre. Direi che è PIU' se i termini li prendiamo tutti positivi.
E cosa c'entrano gli urti con queste faccende di calore?
Nelle soluzioni c'è scirtto che $Qp$ calore del proiettile è negativo, pensavo poi che visto che il proiettile urta sul ghiaccio ci fosse qualche formula per trovare la velocità conoscnedo le due masse. Ma mi sa che non c'entrano niente... al punto c) invece dovrei calcolare un integrale?
Io ti dicevo di sommare energia cinetica e calore ceduto dal proiettile, se poi questo si vuole considerarlo negativo , allora bisogna sottrarlo... come immaginavo, i soliti cavilli sui segni.
Per il punto c, ricordando che non me ne intendo, se la variazione di entropia è l'integrale di dQ)/T, ma qui T è costante, io direi che è il calore assorbito dal ghiaccio (quello che corrisponde alla fusione) diviso la temperatura fissa a cui ciò avviene, cioè 273K
Per il punto c, ricordando che non me ne intendo, se la variazione di entropia è l'integrale di dQ)/T, ma qui T è costante, io direi che è il calore assorbito dal ghiaccio (quello che corrisponde alla fusione) diviso la temperatura fissa a cui ciò avviene, cioè 273K
A quindi considero la temperatura costante ma perché non potevo considerare deltaT 30 gradi?
"scuola1234":
A quindi considero la temperatura costante ma perché non potevo considerare deltaT 30 gradi?
Considerare $Delta T = 30$, dove?
Al denominatore dell'entropia
Ma non c'è $Delta T$, c'è $T$ e basta
Perché $T=273$?
273K
scusi cerco di fare un riepilogo vorrei vedere se ci ho capito qualcosa (spero di superare l'esame e finire di tormentarvi):
una massa in questo caso un proiettile si raffredda a seguito di un urto contro un blocco di ghiaccio;
Il ghiaccio si riscalda fino a fondersi. Considero le varie fasi dibquesto processo termico:
Q1=calore assorbito dal ghiaccio da da 0 a 30;
Ql calore latente di fuzione: $lamda*mg$ mg=massa ghiaccio;
$Q1+Ql=-Q_c$
$Q_c$ calore ceduto
$Q_c=m*128J/(kg*K)*(273-293)$
Ora il mio dilemma è che cosa devo mettere a temperatura finale io qui ho messo 273 kelvin(tfinale)-293
Per favore potrebbe dirmi che cosa si mette a temperatura finale nella legge della termologia?
Si mette la temperatura di equilibrio? In questo problema la temperatura di equilibrio è 273 kelvin?
La ringrazio
una massa in questo caso un proiettile si raffredda a seguito di un urto contro un blocco di ghiaccio;
Il ghiaccio si riscalda fino a fondersi. Considero le varie fasi dibquesto processo termico:
Q1=calore assorbito dal ghiaccio da da 0 a 30;
Ql calore latente di fuzione: $lamda*mg$ mg=massa ghiaccio;
$Q1+Ql=-Q_c$
$Q_c$ calore ceduto
$Q_c=m*128J/(kg*K)*(273-293)$
Ora il mio dilemma è che cosa devo mettere a temperatura finale io qui ho messo 273 kelvin(tfinale)-293
Per favore potrebbe dirmi che cosa si mette a temperatura finale nella legge della termologia?
Si mette la temperatura di equilibrio? In questo problema la temperatura di equilibrio è 273 kelvin?
La ringrazio
Provo a fare anch'io un riepilogo.
Il proiettile P ha una certa temperatura (30°) e una velocità (incognita).
Urta il ghiaccio G e così:
un po' di G fonde (la sua temperatura non cambia)
P si ferma
P si raffredda a 0°
Che scambi di calore avvengono?
Il calore di fusione CF richiesto lo conosciamo: calore di fusione di G x massa di G fusa
Il calore ceduto da P CP nel raffreddarsi a 0°è : calore specifico del piombo x massa di P x delta T (30) (risposta a)
L'energia cinetica di ,P KP, non la conosciamo ma $KP = 1/2 m_P v^2$
Abbiamo CF = CP + K, possiamo ricavare v (risposta b)
La variazione di entropia di G (che resta sempre a 0° = 273K) è il calore scambiato (CF) diviso la temperatura a cui ciò avviene (273K) (risposta c)
Il proiettile P ha una certa temperatura (30°) e una velocità (incognita).
Urta il ghiaccio G e così:
un po' di G fonde (la sua temperatura non cambia)
P si ferma
P si raffredda a 0°
Che scambi di calore avvengono?
Il calore di fusione CF richiesto lo conosciamo: calore di fusione di G x massa di G fusa
Il calore ceduto da P CP nel raffreddarsi a 0°è : calore specifico del piombo x massa di P x delta T (30) (risposta a)
L'energia cinetica di ,P KP, non la conosciamo ma $KP = 1/2 m_P v^2$
Abbiamo CF = CP + K, possiamo ricavare v (risposta b)
La variazione di entropia di G (che resta sempre a 0° = 273K) è il calore scambiato (CF) diviso la temperatura a cui ciò avviene (273K) (risposta c)
La ringrazio
Puoi inviarmi il procedimento
@boss: visto che sei una new entry ti informo che riaprire discussioni vecchie di 5 anni è considerato necroposting e non è ben visto. Se hai domande da porre devi aprire una nuova discussione,
[xdom="Palliit"]questa la chiudo.[/xdom]
[xdom="Palliit"]questa la chiudo.[/xdom]
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