Problema di termodinamica
Ciao a tutti
mi trovo davanti ad un problema e non ho molte idee su come risolverlo.
Premetto che la termodinamica per me è davvero ostica.
L'esercizio è questo:
Viene messo su un fornello un contenitore con 100 ml di acqua a 12 gradi. Dopo che viene acceso il fornello, in 35 secondi l'acqua è completamente evaporata.
Dopo aver fatto altri due esperimenti dello stesso tipo, si hanno questi risultati
100 ml in 35 secondi
200 ml in 57.4 secondi
300 ml in 78 secondi
sulla base di questi dati determinare:
la potenza del fornello in kW
il calore specifico e molare di evaporazione dell'acqua
la capacità termica del fornello
Per ora io ho proceduto in questo modo:
ho pensato che si tratti in qualche modo di una trasformazione isobara, in quanto il tutto avviene alla stessa pressione.
Ho interpretato l'evaporazione come una variazione di volume e, ovviamente, l'aumento della temperatura dell'acqua come come variazione termica.
poi ho pensato di calcolare il lavoro del fornello con:
$L = -p_{0}\Delta Vol$
e trovando la potenza legata al lavoro con:
$W = L/t$
ma mi viene una potenza di qualche decimo di watt che ritengo essere poco plausibile.
Da qui in poi non ho alcuna altra idea. Qualcuno saprebbe darmi qualche suggerimento?
grazie
mi trovo davanti ad un problema e non ho molte idee su come risolverlo.
Premetto che la termodinamica per me è davvero ostica.
L'esercizio è questo:
Viene messo su un fornello un contenitore con 100 ml di acqua a 12 gradi. Dopo che viene acceso il fornello, in 35 secondi l'acqua è completamente evaporata.
Dopo aver fatto altri due esperimenti dello stesso tipo, si hanno questi risultati
100 ml in 35 secondi
200 ml in 57.4 secondi
300 ml in 78 secondi
sulla base di questi dati determinare:
la potenza del fornello in kW
il calore specifico e molare di evaporazione dell'acqua
la capacità termica del fornello
Per ora io ho proceduto in questo modo:
ho pensato che si tratti in qualche modo di una trasformazione isobara, in quanto il tutto avviene alla stessa pressione.
Ho interpretato l'evaporazione come una variazione di volume e, ovviamente, l'aumento della temperatura dell'acqua come come variazione termica.
poi ho pensato di calcolare il lavoro del fornello con:
$L = -p_{0}\Delta Vol$
e trovando la potenza legata al lavoro con:
$W = L/t$
ma mi viene una potenza di qualche decimo di watt che ritengo essere poco plausibile.
Da qui in poi non ho alcuna altra idea. Qualcuno saprebbe darmi qualche suggerimento?
grazie
Risposte
Devi ragionare in termini di capacità termiche e di variazioni di temperatura con le seguenti formule:
$Q = mc(t_f - t_i)$ oppure $Q = C(t_f - t_i)$
Nel caso dell'acqua ricordati il calore latente di vaporizzazione:
$Q = mQ_(lat)$
$Q = mc(t_f - t_i)$ oppure $Q = C(t_f - t_i)$
Nel caso dell'acqua ricordati il calore latente di vaporizzazione:
$Q = mQ_(lat)$