Esercizio termodinamica

Karimmez
Buongiorno, gentilmente qualcuno potrebbe aiutarmi con l'esercizio seguente? Vi ringrazio.




Ho provato a calcolare il tempo ricavandomi prima il calore usando la legge della calorimetria (ho convertito 0,5 L del Volume in 0,5 Kg di massa):

$ Q = mc\DeltaT $

e poi dividendo il risultato per la potenza (1 kW) ma la soluzione non combacia

Risposte
professorkappa
Tieni conto del calore disperso di 30kJ?

Karimmez
Hai ragione effettivamente così torna, ti ringrazio. Ora sto cercando di risolvere la seconda consegna dell'esercizio. Dal bilancio di 2 legge ho:

$ S_{Gen} + frac{Q}{T_{SET1}} = \DeltaS + frac {Q_D}{T_{SET2} $

Dove con Q intendo il calore che finisce nel sistema (calore totale - calore disperso) mentre con Qd intendo proprio la parte di calore che viene dispersa. Può essere giusto come procedimento? I conti non tornano però...

Karimmez
"professorkappa":
Tieni conto del calore disperso di 30kJ?


Riusciresti ad aiutarmi, gentilmente?

professorkappa
"I conti non tornano": se tu mettessi i calcoli che fai (e magari anche il risultato), ci sarebbe piu facile capire dove sbagli (ammesso che la soluzione del testo sia corretta). Cosi, al buio, l'unico modo è risolverti il problema, che esula dagli scopi del forum. Magari (faccio un esempio) il ragionamento è corretto ma stai usando gradi C invece di K...ma noi, come possiamo saperlo?

In ogni caso, la variazione di entropia è la somma di 3 termini: variazione di entropia dell'acqua a causa dell'ebollizione (processo isotermico, quindi calcolo abbastanza banale), variazione di entropia a causa del calore ceduto e variazione di entropia dell'ambiente a causa del calore assorbito.

Quindi?

Karimmez
Hai ragione, è che mi interessava più che altro un riscontro per sapere se stavo ragionando nel modo corretto. Comunque più tardi ieri sono riuscito da solo a venirne a capo e da quanto hai scritto ho la conferma che il mio ragionamento è effettivamente corretto. Partendo dal Bilancio di 2 Legge:

$ S_{Gen} + \frac{|Q|}{T_{SET1}} = \DeltaS + \frac{|Q_D|}{T_{SET2}} $

Ottengo che l'entropia generata è pari a:

$ S_{Gen} = \DeltaS + \frac{|Q_D|}{T_{SET2}} - \frac{|Q|}{T_{SET1}} $

la variazione dell'entropia, e i due contributi legati al flusso termico valgono rispettivamente:

$ \DeltaS = mc_{H_2O}ln\frac{T_2}{T_1} = 0,54 $ KJ/K
$ \frac{|Q|}{T_{SET1}} = 0,46 $ KJ/K
$ \frac{|Q_D|}{T_{SET2}} = 0,10 $ KJ/K

e dunque, quantitativamente, alla fine avremo:

$ S_{Gen} = 0,18 $ KJ/K

che è il risultato del problema. Grazie per l'aiuto.

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