Esempio di problemi di calore

5 esempi di problemi legati al calore

1. Lo stagno con una massa di 2 chilogrammi ha calore specifico 130 J/kg^-1C^-1. Il numero di calorico che lo stagno assorbe per aumentare la sua temperatura da 50^oDa C a 100^oC è…

Discussione

È noto che:

Massa (m) = 2 kg

Calore specifico dello stagno (c) = 130 J/kg^-1C^-1

variazione di temperatura (ΔT) = 100^oC - 50^oC = 50^oC

Chiesto: Calore (Q) assorbito dallo stagno

Risposta :

Formula del calore:

Q = mc ΔT

Descrizione: Q = calore, m = massa, c = calore specifico, ΔT = cambiamento woohoo

Calore assorbito dallo stagno:

Q = (2 kg)(130 J.kg^-1C^-1) (50^oC)

Q = (100)(130)

Q = 13000 Joule

Q = 1,3 x 10⁴ Joule

2. Rame con calore specifico di 390 J kg^{-1 °}C^-1 ha sperimentato una variazione di temperatura di 40^oC. Se il calore assorbito dal rame durante la variazione di temperatura è di 200 calorie, allora la massa del rame è...

Discussione

È noto che:

Calore specifico del rame (c) = 390 J kg^{-1 °}C^-1

variazione di temperatura (ΔT) = 40^oC

Calore (Q) = 40 Joule

Chiesto: Massa (m) di rame

Risposta :

Q = mc ΔT

40 = (M)(390) (40^oC)

40 = (m)(390) (40)

40 = (m)(390) (4)

40 = (m)(1560)

m = 40/1560

m = 0,026 kg

La massa del rame è di 26 grammi.

3. L'acqua ha una massa di 20 grammi con un calore specifico di 1 cal g^{-1 o}C^-1 inizialmente a una temperatura di 30^oC. Determina la variazione di temperatura dell'acqua se la quantità di calore assorbita dall'acqua è di 300 calorie!

Discussione

È noto che:

Massa (m) = 20 gr

Temperatura iniziale (T₁) = 30^oC

Calore specifico dell'acqua (c) = 1 cal g^{-1 o}C^-1

Calore (Q) = 300 cal

Chiesto: Variazioni della temperatura dell'acqua

Risposta :

Q = mc ΔT

Q = mc (T₂ - T₁)

300 calorie = (20 grammi)(1 cal g^{-1 o}C^-1)(T₂ - 30^oC)

300 = (20)(1)(T₂ - 30)

300 = 20 (T₂ - 30)

300 = 20 T₂ - 600

300 + 600 = 20 T₂

900 = 20 T₂

T₂ = 900 / 20

T₂ = 45^oC

Variazioni di temperatura:

ΔT = 45^oC - 30^oC

ΔT = 15^oC

4. La quantità di calore necessaria per abbassare la temperatura di 4 kg di liquido avente un calore specifico di 500 J/kg K da 40 ^oC diventa 20 ^oC è…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
Circa 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
Discussione:
È conosciuto :
Massa (m) = 4 kg
Calore specifico (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg C^o
Variazione di temperatura (delta T) = 40 ^oC - 20 ^oC = 20 °C^o
Chiesto :
Calore (Q)
Jawab :
Formula del calore :
Q = (m)(c)(delta T)
Q = (4)(500)(20) = 40.000 Joule = 40 kJ
kJ = kilojoule
La risposta corretta è C.

5. Un oggetto solido con una massa di 2 kg viene riscaldato da una temperatura di 30^oC diventa 100^oC, richiede 7 × 10 calore⁵ Joule. Il calore specifico dell'oggetto è…
A. 400 J/kg K
B. 500 J/kg K
C. 700 J/kg K
D. 1000 J/kg K
E. 5000 J/kg K
Discussione:
È conosciuto :
Massa (m) = 2 kg
Calore (Q) = 7 × 10⁵ J = 700.000 J
Variazione di temperatura (delta T) = 100 ^oC - 30 ^oC = 70 °C^o
Chiesto :
Calore specifico (°C)?
Jawab :
c = Q / m T
c = 700.000 J / (2 kg)(70 C^o) = 700.000 J / 140 kg C^o
c = 5000 J/kg C^o
c = 5000 J/kg K
La risposta corretta è E.