Esercizio termodinamica
In un recipiente isolato contenente un blocco di ghiaccio di 400g a 0°C si immette vapore acqueo a 100°C finché il ghiaccio non si fonde e la temperatura dell'acqua non diventà 60°C
Determina la massa d'acqua prodotta dalla liquefazione di ghiaccio e vapore a questa temperatura.
Io ho pensato: innanzitutto si vede essere un trasferimento di calore dal vapore acqueo (corpo piu caldo) all'acqua (corpo meno caldo) che segue la legge
Q = c m DeltaT(differenza di temperatura)
E poi
Siccome il ghiaccio fonde, per fondere avrà bisognp di una quantità di calore pari a: Q = L m
Quindi eguagliando queste due espressioni trovo la massa, ma sbaglio qualcosa. Cosa?
Determina la massa d'acqua prodotta dalla liquefazione di ghiaccio e vapore a questa temperatura.
Io ho pensato: innanzitutto si vede essere un trasferimento di calore dal vapore acqueo (corpo piu caldo) all'acqua (corpo meno caldo) che segue la legge
Q = c m DeltaT(differenza di temperatura)
E poi
Siccome il ghiaccio fonde, per fondere avrà bisognp di una quantità di calore pari a: Q = L m
Quindi eguagliando queste due espressioni trovo la massa, ma sbaglio qualcosa. Cosa?
Risposte
Anche io devo dare l'esame di termodinamica vediamo se ti posso essere di aiuto
Il vapore acqueo in un primo momento ha ceduto una quantità di calore $\Delta Q_1=\lambda_c m_v$ che è servito a farlo liquefare, successivamente la quantità $\Delta Q_2=c_{acqua}(m_v+m_g)\Delta T$ è servita a far abbassare la temperatura da $100°$ a $60°$, mentre il ghiaccio assorbe una quantità $\Delta Q_3=\lambda_f m_g$ per fondere e $\Delta Q_4=c_{acqua}(m_v+m_g)\Delta T$ per passare da $0°$ a $60°$, dunque $\Delta Q_1+\Delta Q_2=\Delta Q_3+\Delta Q_4$, risolvendo si trova $m_v$.

Il vapore acqueo in un primo momento ha ceduto una quantità di calore $\Delta Q_1=\lambda_c m_v$ che è servito a farlo liquefare, successivamente la quantità $\Delta Q_2=c_{acqua}(m_v+m_g)\Delta T$ è servita a far abbassare la temperatura da $100°$ a $60°$, mentre il ghiaccio assorbe una quantità $\Delta Q_3=\lambda_f m_g$ per fondere e $\Delta Q_4=c_{acqua}(m_v+m_g)\Delta T$ per passare da $0°$ a $60°$, dunque $\Delta Q_1+\Delta Q_2=\Delta Q_3+\Delta Q_4$, risolvendo si trova $m_v$.
Ok, ma non capisco una cosa. Perché il vapore acqueo deve liquefarsi?