Esempi di dumande nantu à u Principiu Neru

15 Esempii di Dumande di u Principiu di Black

1. U ghjacciu cù una massa di 0,2 kg hè mischiatu cù tè caldu cù una massa di 0,2 kg. A temperatura di u ghjacciu = – 10 ^° C, a temperatura di u tè caldu = 40 ^° C. U calore specificu di u ghjacciu = 2100 J/kg C₂O₂ ^, u calore specificu di l'acqua = 4200 J/kg C₂O₂ ^, u calore di fusione di l'acqua = 334.000 J/kg. Sè u ghjacciu è u tè caldu sò mischiati in un sistema chjusu isolatu, determinate a temperatura finale di a mistura.

Discussione
Hè cunnisciutu :
Massa di ghiaccio (m es) = 0,2 kg
Massa di l'acqua di tè calda (m tè) = 0,2 kg
Calore specificu di l'acqua (c acqua) = 4180 J/kg C^o
Calore specificu di u ghjacciu (c es) = 2100 J/kg C^o
Calore di fusione di l'acqua (L)_f acqua) = 334.000 J/kg
Temperatura di u ghjacciu (T es) = -10^oC
Temperatura di l'acqua di tè calda (T tè) = 40^oC
Dumandatu : temperatura finale di u mischju (T mischju) ?
Jawab :
Primu passu, stimate u statu finale.
U calore chì deve esse liberatu da l'acqua per abbassà a temperatura di 0,2 kg di tè caldu da 40^oC à 0^oC:
U calore assorbitu da 0,2 kg di ghiaccio per elevà a so temperatura da -10^oC à 0^oC:
Calore assorbitu per scioglie 0,2 kg di ghiaccio (calore necessariu per trasfurmà tuttu u ghiaccio in acqua):
Basatu annantu à i calculi sopra, sò stati ottenuti i seguenti risultati:
Q liberatu = 33,444 kJ
Q ricevutu = 4,2 kJ
Q di fusione = 66,8 kJ

Quandu u tè caldu libera 33,44 kJ di calore, a temperatura di u tè caldu cambia da 40 °C à 0 °C. Una parte di u calore liberatu (circa 4,2 kJ) hè aduprata per elevà a temperatura di u ghjacciu da -10 °C ^à 0 °C ^. 33,44 kJ - 4,2 kJ = 29,24 kJ. Per scioglie tuttu u ghjacciu in acqua, sò necessarii 66,8 kJ di calore. U calore restante hè 29,24 kJ.

Si pò cunclude chì u calore liberatu da u tè caldu hè adupratu solu per elevà a temperatura di u ghjacciu da -10 ^° C à 0 ^° C è per scioglie una parte di u ghjacciu. Una parte di u ghjacciu s'hè trasfurmata in acqua, mentre chì una parte ùn l'hè micca fatta. Durante u prucessu di cambiamentu da solidu à liquidu, a temperatura ùn cambia micca. Dunque, a temperatura finale di a mistura hè 0 ^° C.

2. Massa di tè caldu = 0,4 kg, massa di ghiaccio = 0,2 kg, temperatura di i cubetti di ghiaccio = -10^oC, temperatura di u tè caldu = 90^oC. Sè tramindui sò mischiati, chì ghjè a temperatura finale di a mistura ?
Discussione
Primu passu: stima u statu finale
U calore chì deve esse liberatu da l'acqua per abbassà a temperatura di 0,4 kg d'acqua calda per u tè da 90^oC à 0^oC:
U calore ricevutu da 0,2 kg di ghiaccio per elevà a so temperatura da -10^oC à 0^oC:
U calore necessariu per scioglie 0,2 kg di ghiaccio (u calore necessariu per trasfurmà tuttu u ghiaccio in acqua):
Basatu annantu à i calculi sopra, sò stati ottenuti i seguenti risultati:
Q liberatu = 150,48 kJ
Q ricevutu = 4,2 kJ
Q di fusione = 66,8 kJ
Quandu u tè caldu libera 150,48 kJ di calore, a temperatura di u tè caldu cambia da 90 °C à 0 °C. Una parte di u calore liberatu (4,2 J) hè aduprata per elevà a temperatura di u ghjacciu da -10 °C à 0 °C. 150,48 kJ - 4,8 kJ = 146,28 kJ. U calore restante = 146,28 kJ.
U calore necessariu per scioglie tuttu u ghjacciu in acqua hè solu 66,8 kJ. 146,28 kJ - 66,8 kJ = 79,48 kJ. U tè caldu ùn hà bisognu di liberà tuttu u so calore finu à chì a so temperatura ùn scende à 0.^oC. In cunclusione, a temperatura finale di a mistura deve esse più grande di 0^oC.

Seconda tappa: determinà a temperatura finale (T)
U calore necessariu per elevà a temperatura di u ghjacciu da -10^oC à 0^oC hè 4200 J.
U calore necessariu per scioglie tuttu u ghjacciu in acqua (calore latente) = 66.800 J
U calore necessariu per elevà a temperatura di l'acqua (acqua risultante da a fusione di tuttu u ghjacciu) da 0^oC à T^oC = (massa di ghjacciu)(calore specificu di l'acqua)(T – 0) = (0,2)(4180)(T) = 836 T
U calore liberatu da u tè caldu per calà a so temperatura da 90 °C à T = (densità di l'acqua)(90-T) = (0,4)(4180)(90 – T) = 1672 (90-T) = 150.480 – 1672 T

 

3. 60 grammi d'acqua à una temperatura di 90 ^° C (calore specificu di l'acqua = 1 cal.g ^-1 . ^° C ^-1 ) sò mischiati cù 40 grammi d'acqua simile à una temperatura di 25 ^° C. S'ellu ùn ci sò micca altri fattori chì influenzanu stu prucessu, allora a temperatura finale di a mistura hè...

A. 15,4 ^oC
B. 23,0 ^oC
C. 46,0 ^oC
D. 64,0 ^oC
E. 77,0 ^oC

Discussione
Hè cunnisciutu :
Massa d'acqua 1 (m₁) = 60 grammi
Temperatura di l'acqua 1 (T₁) = 90^oC
Massa d'acqua 2 (m₂) = 40 grammi
Temperatura di l'acqua 2 (T₂) = 25^oC
Calore specificu acqua (c) = 1 cal.g^-1.^oC^-1
Dumandatu : suhu mischju finale
Jawab :
Calore liberatu da l'acqua à alta temperatura (Q liberatu) = calore assorbitu da l'acqua à bassa temperatura (Q assorbitu)
m₁ c (ΔT) = m₂ c (ΔT)
(60)(1)(90 – T) = (40)(1)(T – 25)
(60)(90 – T) = (40)(T – 25)
5400 – 60T = 40T – 1000
5400 + 1000 = 40T + 60T
6400 = 100T
T = 6400/100
T = 64^oC
A risposta curretta hè D.

4. Un pezzu d'aluminiu hà una massa di 500 grammi è hà una temperatura di 30 ^oC hè messu in un vasu chì cuntene acqua cù una massa di 200 grammi è una temperatura di 90 ^oC. Sè u calore specificu di l'aluminiu hè cunnisciutu per esse 0,22 cal/g C^o è u calore specificu di l'acqua hè 1 cal/g C^o, tandu a temperatura finale di l'acqua è di l'aluminiu hè...
A. 20,3 ^oC
B. 42,2 ^oC
C. 68,7 ^oC
D. 80,5 ^oC
E. 100 ^oC
Discussione:
L'unità di massa, grammi (g) ùn hà bisognu di esse cunvertita in chilogrammi (kg) perchè u calore specificu di l'aluminiu è u calore specificu di l'acqua sò espressi in cal/g C^o.
Hè cunnisciutu :
m aluminiu = 500 grammi
c aluminiu = 0,22 cal/gC^o
T aluminiu = 30 ^oC
m acqua = 200 grammi
acqua c = 1 cal/gC^o
T acqua = 90 ^oC
Dumandatu :
Temperatura finale (T) di l'acqua è di l'aluminiu ?
Jawab :

Formula di u calore : Q = (m)(c)(delta T)

Q acqua = = (200 grammi)(1 cal/gC^o) (90 ^oC – T)
Q aluminiu = (500 grammi)(0,22 cal/gC^o)(T– 30 ^oC)

A formula basica di Black : Q _liberatu = Q _assorbitu

L'acqua hà una temperatura iniziale più alta (90 ^oC) affinchì l'acqua liberi calore, l'aluminiu hà una temperatura iniziale più bassa (30 ^oC) affinchì l'aluminiu assorba u calore. A temperatura finale di a mistura d'acqua è d'aluminiu deve esse più bassa chè a temperatura iniziale di l'acqua è più alta chè a temperatura iniziale di l'aluminiu.
(200 grammi) (1 cal/gC)^o) (90 ^oC – T) = (500 grammi)(0,22 cal/g C^o)(T– 30 ^oC)
(200)(1)(90-T) = (500)(0,22)(T-30)
(200)(90-T) = (110)(T-30)
18000 – 200 T = 110 T – 3300
18000 + 3300 = 110 T + 200 T
21300 = 310 T
T = 68,7 ^oC
A temperatura finale di a cumbinazione di acqua è aluminiu hè 68,7 ^oC.
A risposta curretta hè C.

5. Un pezzu di metallu cù una massa di 300 grammi à una temperatura di 80 ^oC immersu in 200 grammi d'acqua à 40 ^oC. Calore specificu di l'acqua = 1 cal/g C^oSè a temperatura finale di a mistura di metallu è acqua hè 50^o C è u cuntinente ùn assorbe micca u calore, allora u calore specificu di u metallu hè...
A. 0,15 cal/g C^o
B. 0,22 cal/g C^o
C. 1,50 cal/g C^o
D. 4,8 cal/g C^o
E. 7,2 cal/g C^o
Discussione:
Hè cunnisciutu :
m metallu = 300 grammi
T metallu = 80 ^oC
m acqua = 200 grammi
T acqua = 40 ^oC
acqua c = 1 cal/g C^o
T mistura finale di metallu è acqua = 50 ^oC
Dumandatu :
c metallu?
Jawab :
Q metallu = (m)(c)(delta T) = (300 grammi)(c metallu)(80^oC - 50^oC) = (300 grammi)(c metallu)(30 C^o)
Q acqua = (m)(c)(delta T) = (200 grammi)(1 cal/g C^o) (60^oC - 50^oC) = (200 grammi)(1 cal/g C^o)(10°C^o)

A formula basica di Black : Q _liberatu = Q _assorbitu

U metallu hà una temperatura iniziale più alta (80 ^oC) affinchì u metallu liberi calore, l'acqua hà una temperatura iniziale più bassa (40 ^oC) affinchì l'acqua assorba u calore.
(300 grammi)(c metallu)(30 C^o) = (200 grammi)(1 cal/g C^o)(10°C^o)
(300)(c)(30) = (200)(1)(10)
9000 c = 2000
c = 2000 / 9000
c = 0,22 cal/g C^o
U calore specificu di u metallu hè 0,22 cal/g °C^o.
A risposta curretta hè B.

6. Dui palle identiche anu a listessa temperatura di 40 ^oC, e duie palle anu masse di 10 grammi è 40 grammi rispettivamente. E duie palle sò piazzate in un fluidu, in modu chì a temperatura di e duie palle cresce à 60^oC. Sè u calore specificu di a palla hè 2 cal/gr C^o è 1 caloria = 4,2 Joule, tandu a diffarenza di calore assorbita da ogni palla hè...
A. 5,04 x 10³ Joule
B. 7,50 x 10³ Joule
C. 10,6 x 10³ Joule
D. 40 x 10³ Joule
E. 42 x 10³ Joule
Discussione:
Hè cunnisciutu :
m₁ = 10 grammi
m₂ = 40 grammi
T₁ =T₂ = 40 ^oC
T _fine = 60 ^oC
palla c = 2 cal/gr C^o
Dumandatu :
Chì ghjè a diffarenza di calore assorbitu da ogni palla ?
Jawab :
A temperatura di e duie palle aumenta perchè e duie palle devenu assorbe calore.
Q₁ = (10 gr)(2 cal/g C^o) (60^oC-40^oC) = (10 gr)(2 cal/gr C^o)(20°C^o) = 400 cal = (400)(4,2 J) = 1680 Joule
Q₂ = (40 gr)(2 cal/g C^o) (60^oC-40^oC) = (40 gr)(2 cal/gr C^o)(20°C^o) = 1600 cal = (1600)(4,2 J) = 6720 Joule
A diffarenza di calore assorbitu da ogni palla:
6720 J - 1680 J = 5040 J = 5,04 x 10³ J
A risposta curretta hè A.

7. L'acqua cù una massa di 200 grammi à una temperatura di 30 °C hè mischiata cù acqua bollente cù una massa di 100 grammi è una temperatura di 90 °C. (Calore specificu di l'acqua = 1 cal.gram ^-1 °C ^-1 ). A temperatura di l'acqua mischiata à u mumentu di l'equilibriu termicu hè….

A. 10 °C

B. 30 XNUMX ° C

C. 50 ° C

D. 75 XNUMX ° C

E. 150°C

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

Massa d'acqua 1 (m ₁ ) = 200 grammi

Temperatura di l'acqua 1 (T1 ₎ = 30 ^° C

Massa d'acqua 2 (m ₂ ) = 100 grammi

Temperatura di l'acqua 2 (T2 ₎ = 90 ^° C

Calore specificu di l'acqua (c) = 1 cal.gram ⁻¹ °C ⁻¹

Dumandatu : temperatura finale di a mistura

Risposta :

Calore liberatu da l'acqua à alta temperatura (Q liberatu) = calore assorbitu da l'acqua à bassa temperatura (Q assorbitu)

A risposta curretta hè C.

8. 60 grammi d'acqua à una temperatura di 90 ^° C (calore specificu di l'acqua = 1 cal.g ^-1 . ^° C ^-1 ) sò mischiati cù 40 grammi d'acqua simile à una temperatura di 25 ^° C. S'ellu ùn ci sò micca altri fattori chì influenzanu stu prucessu, allora a temperatura finale di a mistura hè...

A. 15,4 ^° C

B. 23,0 ^° C

46,0 ^° C

D. 64,0 ^° C

E. 77,0 ^° C

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

Massa d'acqua 1 (m ₁ ) = 60 grammi

Temperatura di l'acqua 1 (T1 ₎ = 90 ^° C

Massa d'acqua 2 (m ₂ ) = 40 grammi

Temperatura di l'acqua 2 (T2 ₎ = 25 ^° C

Calore specificu di l'acqua (c) = 1 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

Dumandatu : temperatura finale di a mistura

Risposta :

Calore liberatu da l'acqua à alta temperatura (Q liberatu) = calore assorbitu da l'acqua à bassa temperatura (Q assorbitu)

A risposta curretta hè D.

9. U ghjacciu cù una massa di M grammi à una temperatura di 0 ^° C, hè messu in acqua cù una massa di 340 grammi à una temperatura di 20 ^° C chì hè posta in un vasu speciale. Supponemu chì u vasu ùn assorbe / libera micca calore. Se L _ghjacciu = 80 cal g ^-1 , c _acqua = 1 cal g ^{-1 o} C ^-1 , tuttu u ghjacciu si scioglie è l'equilibriu termicu hè righjuntu à una temperatura di 5 ^° C, allora a massa di ghjacciu (M) hè ...

A. 60 grammi

B. 68 grammi

C. 75 grammi

D. 80 grammi

E. 170 grammi

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

Massa di l'acqua (m) = 340 grammi

Temperatura di u ghjacciu (T _es ) = 0 ^° C

Temperatura di l'acqua (T _acqua ) = 20 ^° C

Temperatura d'equilibriu termicu (T) = 5 ^° C

Calore di fusione di u ghjacciu (L _ghjacciu ) = 80 cal g ^-1

Calore specificu di l'acqua (c _acqua ) = 1 cal g ^{-1 o} C ^-1

Quistione : Massa di ghjacciu (M)

Risposta :

U principiu di Black dice chì in un sistema chjusu isulatu, u calore liberatu da un oggettu à alta temperatura hè uguale à u calore assorbitu da un oggettu à bassa temperatura.

Calore liberatu da l'acqua (Q liberatu) = calore assorbitu da u ghjacciu (Q assorbitu)

A risposta curretta hè A.

Catatan :

Sè si dice chì u ghjacciu hè à una temperatura di 0 ^°C, tandu l'acqua hè sempre in forma solida. Sè si dice chì l'acqua hè à una temperatura di 0 ^° C, tandu l'acqua hè in forma liquida. Differenziate l'usu di e parolle ghjacciu è acqua. Siccome l'acqua hè sempre in forma solida o ghjacciu, u calore assorbitu hè prima adupratu per scioglie tuttu u ghjacciu in acqua, dunque à a diritta di l'equazioni sopra hè aghjunta una formula per calculà a quantità di calore per scioglie u ghjacciu (m _es L _es ). Dopu chì tuttu u ghjacciu si scioglie in acqua, si usa calore supplementu per elevà a temperatura di u ghjacciu da 0 ^° C à 5 ^° C.

10. U rame metallicu à una temperatura di 100 ^° C hè messu in acqua cù una massa di 128 grammi è una temperatura di 30 ^° C. U calore specificu di l'acqua hè 1 cal.g ^-1 °C ^-1 è u calore specificu di u rame hè 0,1 cal.g ^-1 °C ^-1 . Sè l'equilibriu termicu si verifica à una temperatura di 36 ^° C, allora a massa di u metallu hè….

A. 140 grammi

B. 120 grammi

C. 100 grammi

D. 80 grammi

E. 75 grammi

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

Temperatura di rame (T1 ₎ = 100 ^° C

Calore specificu di u rame (c ₁ ) = 0,1 cal.g ^-1o C ^-1

Massa d'acqua (m² ₎ = 128 grammi

Temperatura di l'acqua (T2 ₎ = 30 ^° C

Calore specificu di l'acqua (c² ₎ = 1 cal.g ^-1 °C ^-1

Temperatura d'equilibriu termicu (T) = 36 ^° C

Quistione: Massa di rame ( _m1 )

Risposta:

U principiu di Black dice chì u calore liberatu da un oggettu à alta temperatura hè u calore ricevutu da un oggettu à bassa temperatura.

A risposta curretta hè B.

11. Trè chilogrammi di verga di piombu neru cù un calore specificu di 1400 J.kg ^-1 C ^-1 à una temperatura di 80 ^° C sò immersi in 10 kg d'acqua cù un calore specificu di 4200 J.kg ^-1 C ^-1 . Dopu chì si verifica l'equilibriu termicu, a temperatura finale di a mistura hè 20 ^° C. A temperatura iniziale di l'acqua hè….

A. 20 ^° C

B. 18 ^° C

14 ^° C

D. 12 ^° C

E. 10 ^° C

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

Massa di piombu (m1 ₎ = 3 kg

Calore specificu di u stagnu (c ₁ ) = 1400 J.kg ^-1 C ^-1

Temperatura di stagnu (T1 ₎ = 80 ^° C

Massa d'acqua (m² ₎ = 10 kg

Calore specificu di l'acqua (c ₂ ) = 4200 J.kg ^-1 C ^-1

Temperatura d'equilibriu termicu (T) = 20 ^° C

Volutu: Temperatura iniziale di l'acqua (T ₂ )

Risposta:

A risposta curretta hè C.

12. Una munita di 50 grammi hè riscaldata à una temperatura di 85 ^° C, poi immersa in un vasu chì cuntene 50 grammi d'acqua à una temperatura di 29,8 ^° C (calore specificu di l'acqua = 1 cal.g ^-1 . ^° C ^-1 ). Sè a temperatura finale di u sistema hè 37 ^° C è supponemu chì ùn ci sia micca cambiamentu di calore attraversu u vasu, allora u calore specificu di u metallu hè...

A. 0,12 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

B. 0,30 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

C. 1,50 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

D. 4,8 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

E. 7,2 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

Massa di a munita (m) = 50 grammi

Temperatura iniziale di a munita (T1 ₎ = 85 ^° C

Massa di l'acqua (m) = 50 grammi

Temperatura iniziale di l'acqua (T2 ₎ = 29,8 ^° C

Calore specificu di l'acqua = 1 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

Temperatura finale di u sistema (T) = 37 ^° C

Quistione: Calore specificu di u metallu (c)

Risposta:

U principiu di Black dice chì u calore liberatu = u calore assurbitu. U calore hè liberatu da a munita è u calore hè assurbitu da l'acqua, finu à chì l'equilibriu termicu sia righjuntu.

Tutte l'unità sò espresse in grammi dunque ùn ci hè bisognu di cunvertisce unità.

Q _liberatu = Q _assorbitu

m _metallu c ΔT = m _acqua c ΔT

(50)(c)(85-37) = (50)(1)(37-29,8)

(50)(c)(48) = (50)(7,2)

(50)(c)(48) = (50)(7,2)

(c)(48) = 7,2

c = 7,2 / 48

c = 0,15 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

13. U rame metallicu à una temperatura di 100 ^° C hè messu in acqua cù una massa di 128 grammi è una temperatura di 30 ^° C. U calore specificu di l'acqua hè 1 cal.g ^{-1 °} C ^-1 è u calore specificu di u rame hè 0,1 cal.g ^{-1 °} C ^-1 . Sè l'equilibriu termicu si verifica à una temperatura di 36 ^° C, allora a massa di u metallu hè….

A. 140 grammi
B. 120 grammi
C. 100 grammi
D. 80 grammi
E. 75 grammi

Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Temperatura di rame (T₁) = 100 ^oC
Calore specificu di u rame (c₁) = 0,1 cal.g^{-1 o}C^-1

Massa d'acqua (m₂) = 128 grammi
Temperatura di l'acqua (T₂) = 30 ^oC
Calore specificu di l'acqua (c₂) = 1 cal.g^{-1 o}C^-1

Temperatura d'equilibriu termicu (T) = 36 ^oC
Quistione: Massa di rame (m₁)
Risposta:

U principiu di Black dice chì u calore liberatu da un oggettu à alta temperatura hè u calore ricevutu da un oggettu à bassa temperatura.
Q rame = Q acqua
m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ ΔT
(m₁)(0,1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
(m₁)(0,1)(64) = (128)(1)(6)
(m₁)(6,4) = 768
m₁ = 768/6,4
m₁ = 120
A massa di rame hè 120 grammi.
A risposta curretta hè B.

14. Trè chilogrammi di verga di piombu neru cù un calore specificu di 1400 J.kg ^-1 C ^-1 à una temperatura di 80 ^° C sò immersi in 10 kg d'acqua cù un calore specificu di 4200 J.kg ^-1 C ^-1 . Dopu chì si verifica l'equilibriu termicu, a temperatura finale di a mistura hè 20 ^° C. A temperatura iniziale di l'acqua hè….

A. 20 ^oC
B. 18 ^oC
C. 14 ^oC
D. 12 ^oC
E. 10 ^oC

Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Massa di piombu (m₁) = 3 kg
Calore specificu di u stagnu (c₁) = 1400 J.kg^-1 C^-1
Temperatura di stagnu (T₁) = 80 ^oC

Massa d'acqua (m₂) = 10 kg
Calore specificu di l'acqua (c₂) = 4200 J.kg^-1 C^-1

Temperatura d'equilibriu termicu (T) = 20 ^oC
Volutu: Temperatura iniziale di l'acqua (T₂)
Risposta:
Q liberatu = Q ricevutu
Q stagnu = Q acqua
m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ ΔT
(3)(1.400)(80-20) = (10)(4.200)(20-T)
(4.200)(60) = (42.000)(20-T)
252.000 = 840.000 – 42.000 T
42.000 T = 840.000 – 252.000
42.000 T = 588.000
T = 588.000 / 42.000
T = 14
A temperatura iniziale di l'acqua hè 14^oC.
A risposta curretta hè C.

15. U ghjacciu cù una massa di M grammi à una temperatura di 0 ^° C, hè messu in acqua cù una massa di 340 grammi à una temperatura di 20 ^° C chì hè posta in un vasu speciale. Supponemu chì u vasu ùn assorbe / libera micca calore. Se L _ghjacciu = 80 cal g ^-1 , c _acqua = 1 cal g ^{-1 o} C ^-1 , tuttu u ghjacciu si scioglie è l'equilibriu termicu hè ottenutu à una temperatura di 5 ^° C, allora a massa di ghjacciu (M) hè ...

A. 60 grammi
B. 68 grammi
C. 75 grammi
D. 80 grammi
E. 170 grammi

Discussione
Hè cunnisciutu :
Massa di l'acqua (m) = 340 grammi
Temperatura di u ghjacciu (T_es) = 0^oC
Suhu acqua (T_aria) = 20^oC
Temperatura d'equilibriu termicu (T) = 5^oC
Calore di fusione di u ghjacciu (L_es) = 80 cal g^-1
Calore specificu di l'acqua (c_aria) = 1 cal g^{-1 o}C^-1
Dumandatu Massa di ghiacciu (M)
Jawab :

Principiu Neru afferma chì in un sistema chjusu isulatu, u calore liberatu da un oggettu à alta temperatura hè u listessu calore assorbitu da un oggettu à bassa temperatura.
Calore liberatu da l'acqua (Q liberatu) = calore assorbitu da u ghjacciu (Q assorbitu)
m_aria c_aria (T) = m_es L_es + m_es c_aria (T)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80M + 5M
5100 = 85 M
M = 5100/85
M = 60 grammi
A risposta curretta hè A.

Catatan :
Sè si dice chì u ghjacciu hà una temperatura di 0^o tandu l'acqua hè sempre in forma solida. Sè si dice chì a temperatura di l'acqua hè 0^oC tandu l'acqua hè in forma liquida. Differenziate l'usu di e parolle ghjacciu è acqua. Siccomu l'acqua hè sempre in forma solida o di ghjacciu, u calore assorbitu prima hè adupratu per scioglie tuttu u ghjacciu in acqua, dunque à a diritta di l'equazione sopra, una formula hè aghjunta per calculà a quantità di calore per scioglie u ghjacciu (m_es L_esDopu chì tuttu u ghjacciu s'hè scioltu in acqua, si usa calore supplementu per elevà a temperatura di u ghjacciu da 0^oC diventa 5^oC.

Fonte di a dumanda:

Dumande di Fisica di l'Esame Naziunale per u Liceu / Liceu Prufessiunale