Temperatura di equilibrio
Un cubetto di 33 g di ghiaccio a −13 ◦C viene messo in un calorimetro contenente una grande quantit`a di acqua a 0 ◦C. Quando il sistema raggiunge l’equilibrio, quanto ghiaccio, in g, si trova nel calorimetro? Il calore specifico del ghiaccio `e 2090 J kg−1 K−1 e il calore latente di fusione dell’acqua `e 33.5 × 104 J kg−1.
Scusate, come faccio non sapendo la madsa dell'acqua?
Io so che c dell'acqua é 4186 j / kg K
E che la temperatura di equilibrio é data da $(c1m1deltaT1 + c2m2deltaT2)/(c1m1 + c2m2)$
Ho passato le temperature in K
Grazie in anticipo per l'aiuto... Per favore nessuna risposta vaga
il problema ho già provato a farlo ma non mi viene
Scusate, come faccio non sapendo la madsa dell'acqua?
Io so che c dell'acqua é 4186 j / kg K
E che la temperatura di equilibrio é data da $(c1m1deltaT1 + c2m2deltaT2)/(c1m1 + c2m2)$
Ho passato le temperature in K
Grazie in anticipo per l'aiuto... Per favore nessuna risposta vaga
il problema ho già provato a farlo ma non mi viene
Risposte
Per favore
Se si dice una grande quantità d'acqua significa che l'acqua va considerata come sorgente termica di capacità infinita per cui alla fine tutto il sistema si troverà alla temperatura dell'acqua.
Il ghiaccio arrivato a 0°C come farà a sciogliersi?
Il ghiaccio arrivato a 0°C come farà a sciogliersi?
Il ghiaccio si scalda, passando da -13°C a 0°C e ghiaccio resta, come affermato da Faussone. La quantità di calore necessaria è stata presa dall'acqua e questa (in una situazione "borderline")solidifica una massa m,tralasciando fenomeni di sopraffusione. Mi ricorda quello che accade in un calorimetro di Bunsen, con formazione di ghiaccio attorno alla provetta.
Facendo un bilancio del calore in gioco:
\(m_{ghiaccio} \cdot c_{ghiaccio} \cdot \Delta T=m_{acqua} \cdot \lambda \)
la quantità di acqua che solidifica è:
\( \displaystyle m_{acqua}= \frac {m_{ghiaccio} \cdot c_{ghiaccio} \cdot \Delta T} { \lambda}\)
Se per quantità di ghiaccio presente nel calorimetro il testo intende quella della provetta, allora è la massa di ghiaccio iniziale, ora a 0°C; se intende in tutto il calorimetro, io aggiungerei anche quella che si è formata fuori dalla provetta.
Tutto il sistema sarà a 0°C.
Facendo un bilancio del calore in gioco:
\(m_{ghiaccio} \cdot c_{ghiaccio} \cdot \Delta T=m_{acqua} \cdot \lambda \)
la quantità di acqua che solidifica è:
\( \displaystyle m_{acqua}= \frac {m_{ghiaccio} \cdot c_{ghiaccio} \cdot \Delta T} { \lambda}\)
Se per quantità di ghiaccio presente nel calorimetro il testo intende quella della provetta, allora è la massa di ghiaccio iniziale, ora a 0°C; se intende in tutto il calorimetro, io aggiungerei anche quella che si è formata fuori dalla provetta.
Tutto il sistema sarà a 0°C.
Non viene usando queste formule deve venire 35.7 g
deve venire 35.7 g
Attenzione alle unità di misura, ricorda il suggerimento di Faussone e il mio, insomma ...somma.
Si formano 2,68 grammi di ghiaccio, dunque...
Mi sembra giusto farti notare, al di là del risultato, che l'esercizio è ti tipo teorico (molto teorico, a mio avviso) e che la formazione del ghiaccio, almeno a livello microscopico, non è poi così scontata a 0°C e dipende da diversi fattori che ne facilitano o meno la cristallizzazione.
Si formano 2,68 grammi di ghiaccio, dunque...
Mi sembra giusto farti notare, al di là del risultato, che l'esercizio è ti tipo teorico (molto teorico, a mio avviso) e che la formazione del ghiaccio, almeno a livello microscopico, non è poi così scontata a 0°C e dipende da diversi fattori che ne facilitano o meno la cristallizzazione.
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