Cicli
Un frigorifero compie cicli reversibili operando tra due sorgenti una alla temperatura di -15°C, l'altra a 20°C, per produrre ghiaccio. L'acqua si trova inizialmente alla temperatura di 20°C e il calore latente di fusione è $3,35x10^5$ J/kg. A ogni ciclo il frigorifero compie un lavoro(negativo) pari a 100 J . QUanti cicli sono necessari per trasfomare in ghiccio 10g di acqua?!?
MI potete aiutare?!? NOn so come fare
MI potete aiutare?!? NOn so come fare
Risposte
Comincia a calcolare il rendimento, poi il calore necessario, poi quanto lavoro ti serve, poi il numero di cicli per fornire tale lavoro...
Scusate se riesumo questa discussione, ma ho lo stesso problema...
Mi sfugge un passaggio...
Come prima cosa devo sapere quanto calore il frigo deve togliere all'acqua che è il calore che devo togliere per far diventare l'acqua a 0°C e poi per farla ghiacciare.
$\DeltaQ = 4186 * 0,01 * 20 + 0,01*3,35*10^5 = 4187J$ (sarebbe col segno -, ma mi interessa il modulo)
Ora per sapere quanti cicli servono per concelare l'acqua basterebbe fare:
$Ci = (\DeltaQ)/(\DeltaE)$ dove $\DeltaE$ è l'energia tolta ad ogni ciclo. Questa non la so calcolare.
Io so che il rendimento è $\eta = 1 - (T1)/(T2) = 258/293 = 0,12$ ma il calore assorbito come lo ricavo?
Mi sfugge un passaggio...
Come prima cosa devo sapere quanto calore il frigo deve togliere all'acqua che è il calore che devo togliere per far diventare l'acqua a 0°C e poi per farla ghiacciare.
$\DeltaQ = 4186 * 0,01 * 20 + 0,01*3,35*10^5 = 4187J$ (sarebbe col segno -, ma mi interessa il modulo)
Ora per sapere quanti cicli servono per concelare l'acqua basterebbe fare:
$Ci = (\DeltaQ)/(\DeltaE)$ dove $\DeltaE$ è l'energia tolta ad ogni ciclo. Questa non la so calcolare.
Io so che il rendimento è $\eta = 1 - (T1)/(T2) = 258/293 = 0,12$ ma il calore assorbito come lo ricavo?
Il calore sottratto ad ogni ciclo e' dato da:
\( Q=L\eta \)
Dove L = 100J
$eta$ = si puo calcolare facilmente.
Per ghiacciare 20g di acqua bisogna prima portarli a 0C, sottraendo una quantita' di calore pari a
\( Q_a=4.187\frac{J}{gK}m\Delta T \) dove
($m$=20g) e \( \Delta T=20K \)
e poi trasformare il in ghiaccio usando il calore latente di fusione, sottraendo cioe'
\( Q_g=3.35*10^2\frac{J}{g}m \)
Siccome quindi il numero di cicli e'
\( n = \frac{Q_a+Q_g}{Q}=\frac{Q_a+Q_g}{\eta L} \)
\( Q=L\eta \)
Dove L = 100J
$eta$ = si puo calcolare facilmente.
Per ghiacciare 20g di acqua bisogna prima portarli a 0C, sottraendo una quantita' di calore pari a
\( Q_a=4.187\frac{J}{gK}m\Delta T \) dove
($m$=20g) e \( \Delta T=20K \)
e poi trasformare il in ghiaccio usando il calore latente di fusione, sottraendo cioe'
\( Q_g=3.35*10^2\frac{J}{g}m \)
Siccome quindi il numero di cicli e'
\( n = \frac{Q_a+Q_g}{Q}=\frac{Q_a+Q_g}{\eta L} \)
"mark97":
Io so che il rendimento è $\eta = 1 - (T1)/(T2) = 258/293 = 0,12$ ma il calore assorbito come lo ricavo?
Attenzione! Quello è il rendimento per una macchina termica. Nel problema tu hai un frigorifero e quindi il rendimento (che in realtà si chiama coefficiente di prestazione) è dato da \(\displaystyle \frac{T_1}{T_2-T_1} \)
Ah, ecco l'errore!! Grazie mille!
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