Problema ciclo frigorifero
Ho risolto questo problema del mazzoldi:
11.17
Un frigorifero reversibile funziona tra $T_1=298K$ e $T_2=269K$ assorbendo W=-400J in un ciclo. All'interno vi si pone una massa d'acqua di peso $1kg$ a $T_0=293K$.
Calcolare il numero di cicli che la macchina deve compiere per trasformare tutta l'acqua in ghiaccio a $269K$.
Il dubbio che mi è venuto è che il libro per calcolare il calore da sottrarre utilizza questa formula $Q=m*c*(T_2-T_0) + m*lambda$ ma non sarebbe più corretto calcolare il calore necessario per abbassare la temperatura da $298K$ a $273K$ e poi per la differenza fra $273K$ e $269K$ usare il calore specifico del ghiaccio?
11.17
Un frigorifero reversibile funziona tra $T_1=298K$ e $T_2=269K$ assorbendo W=-400J in un ciclo. All'interno vi si pone una massa d'acqua di peso $1kg$ a $T_0=293K$.
Calcolare il numero di cicli che la macchina deve compiere per trasformare tutta l'acqua in ghiaccio a $269K$.
Il dubbio che mi è venuto è che il libro per calcolare il calore da sottrarre utilizza questa formula $Q=m*c*(T_2-T_0) + m*lambda$ ma non sarebbe più corretto calcolare il calore necessario per abbassare la temperatura da $298K$ a $273K$ e poi per la differenza fra $273K$ e $269K$ usare il calore specifico del ghiaccio?
Risposte
Ciao.
Penso che tu abbia ragione.
La relazione suggerita dal libro avrebbe senso se i calori specifici di acqua e ghiaccio coincidessero, fatto che, naturalmente, non si verifica.
Naturalmente (e giustamente) si deve tener conto anche del calore latente $lambda$ di fusione dell'acqua.
Attenzione, però, al particolare che il passaggio di stato di solidificazione causa un'emissione di calore che dovrebbe essere ulteriormente sottratto al sistema costituito dall'acqua che sta ghiacciando, quindi, a rigor di logica, al termine $mlambda$ dovrebbe essere anteposto un segno negativo. O no?
Saluti.
Penso che tu abbia ragione.
La relazione suggerita dal libro avrebbe senso se i calori specifici di acqua e ghiaccio coincidessero, fatto che, naturalmente, non si verifica.
Naturalmente (e giustamente) si deve tener conto anche del calore latente $lambda$ di fusione dell'acqua.
Attenzione, però, al particolare che il passaggio di stato di solidificazione causa un'emissione di calore che dovrebbe essere ulteriormente sottratto al sistema costituito dall'acqua che sta ghiacciando, quindi, a rigor di logica, al termine $mlambda$ dovrebbe essere anteposto un segno negativo. O no?
Saluti.
Si, sono stato poco chiaro nello scrivere la risposta, secondo me dovrebbe essere questa:
$Q=m⋅c_a⋅(273−T_0) + m⋅c_g⋅(T_2−273) - m⋅λ$
Però devo dire che non sono proprio una cima in fisica quindi se qualcuno con più esperienza mi conferma o corregge la soluzione gliene sarei grato!
$Q=m⋅c_a⋅(273−T_0) + m⋅c_g⋅(T_2−273) - m⋅λ$
Però devo dire che non sono proprio una cima in fisica quindi se qualcuno con più esperienza mi conferma o corregge la soluzione gliene sarei grato!
Secondo me, così è esatta.
Saluti.
Saluti.
Ok grazie!
Di nulla.
Saluti.
Saluti.
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