Scambio termico
Un chilo di zinco fuso a 420°C (sua temperatura di fusione, calore di fusione = 118 kJ/kg,
calore specifico 0.385 kJ/kg °C) è versato in uno stampo di acciaio (calore specifico 0.46 kJ/kg °C)
di 25 kg. inizialmente a 27°C. Trascurando le perdite, la temperatura finale dei due metalli sarà ?
il risultato dovrebbe essere 50 °C
utilizzando la seguente formula ottengo una temperatura di equilibrio di 40 °C.
tra i dati forniti non ho utilizzato il calore di fusione. Ho sbagliato?
$ m_1c_1(T_e-T_1)=-m_2c_2(T_e-T_2) $
$ T_e=(m_1c_1T_1+m_2c_2T_2)/(m_1c_1+m_2c_2)=40°C $
con $ c_1=0.385 $ e $ c_2=0.46 $
calore specifico 0.385 kJ/kg °C) è versato in uno stampo di acciaio (calore specifico 0.46 kJ/kg °C)
di 25 kg. inizialmente a 27°C. Trascurando le perdite, la temperatura finale dei due metalli sarà ?
il risultato dovrebbe essere 50 °C
utilizzando la seguente formula ottengo una temperatura di equilibrio di 40 °C.
tra i dati forniti non ho utilizzato il calore di fusione. Ho sbagliato?
$ m_1c_1(T_e-T_1)=-m_2c_2(T_e-T_2) $
$ T_e=(m_1c_1T_1+m_2c_2T_2)/(m_1c_1+m_2c_2)=40°C $
con $ c_1=0.385 $ e $ c_2=0.46 $
Risposte
La quantita di calore fornita all'acciaio e' data dal calore di solidifcazione (lo zinco si mantiene in questo intervallo a 420C) + il calore per conduzione.
$Q = 118*[kJ]/[kg] * 1 kg = 118 J$
Lo stampo allora aumenta la sua temperatura e la temperatura quando lo Zn si e' solidificato sooddisfa la:
$c_2*m_2*(T_f-T_i)=118J$
Quindi l'acciaio,all'inizio del processo di conduzione, si trova a 37.3C e non a 27C.
Ora applichi la tua con questa temperatura per l'acciaio e ottieni 49.6C
$Q = 118*[kJ]/[kg] * 1 kg = 118 J$
Lo stampo allora aumenta la sua temperatura e la temperatura quando lo Zn si e' solidificato sooddisfa la:
$c_2*m_2*(T_f-T_i)=118J$
Quindi l'acciaio,all'inizio del processo di conduzione, si trova a 37.3C e non a 27C.
Ora applichi la tua con questa temperatura per l'acciaio e ottieni 49.6C

