1. 1 kg di acqua a 100 ° C viene mescolato con 1 kg di acqua a 10 ° C in un sistema isolato. Il calore specifico dell'acqua è 4200 J/kg ° C. Determinare la temperatura finale della miscela!
Conosciuto :
Massa di acqua calda (m 1 ) = 1 kg
Temperatura dell'acqua calda (T 1 ) = 100 ° C
Massa di acqua fredda (m 2 ) = 1 kg
Temperatura dell'acqua fredda (T 2 ) = 10 ° C
Si richiede: la temperatura finale (T)
soluzione:
Calore disperso = Calore acquisito (sistema isolato)
m c Δ T = m c Δ T
m Δ T = m Δ T
m 1 (T 1 – T) = m 2 (T – T 2 )
(1)(100 – T) = (1)(T – 10)
100 – T = T – 10
100 + 10 = T + T
110 = 2T
T = 110 / 2
T = 55
La temperatura finale è di 55 ° C.
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2. Un blocco di piombo da 3 kg a 80o immerso in 10 kg di acqua. Il calore specifico del piombo è 1400 J/kg.-1C-1 e il calore specifico dell'acqua è 4200 J/kg-1C-1. La temperatura finale in equilibrio termico è 20oC. Determina la temperatura iniziale dell'acqua!
Conosciuto :
Massa (m 1 ) = 3 kg
Il calore specifico del piombo (c 1 ) = 1400 J.kg -1 C -1
La temperatura del piombo (T 1 ) = 80 ° C
Massa dell'acqua (m 2 ) = 10 kg
Il calore specifico dell'acqua (c 2 ) = 4200 J.kg -1 C -1
La temperatura di equilibrio termico (T) = 20 ° C
Si cerca: la temperatura iniziale dell'acqua (T 2 )
soluzione:
Calore perso = Calore acquisito
Q piombo = Q acqua
m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT
(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)
(4200)(60) = (42,000)(20-T)
252,000 = 840,000 – 42,000 T
42,000 T = 840,000 – 252,000
42,000 tonnellate = 588,000
T = 588,000 / 42,000
T = 14
La temperatura iniziale dell'acqua è di 14 ° C.
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3. Un blocco di rame a 100oC immerso in 128 grammi di acqua a 30 oC. Il calore specifico dell'acqua è 1 cal.g-1°C-1 e il calore specifico del rame è 0.1 cal.g-1°C-1. Se la temperatura dell'equilibrio termico è 36 oC, determina la massa del rame!
Conosciuto :
La temperatura del rame (T 1 ) = 100 ° C
Il calore specifico del rame (c 1 ) = 0.1 c al.g -1o C -1
Massa dell'acqua (m² ) = 128 grammi
Temperatura dell'acqua (T 2 ) = 30 ° C
Il calore specifico dell'acqua (c 2 ) = 1 c al.g -1o C -1
La temperatura di equilibrio termico (T) = 36 ° C
Ricerca: Massa di rame (m 1 )
soluzione:
Calore perso = Calore acquisito
Q rame = Q acqua
m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT
(m 1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
(m 1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)
(m 1 )(6.4) = 768
m 1 = 768 / 6.4
m 1 = 120
La massa del rame è di 120 grammi.
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4. Un blocco di ghiaccio da M kg a 0oC immerso in 340 grammi di acqua a 20oC in una vasca. Se il calore di fusione per l'acqua = 80 cal g-1, il calore specifico dell'acqua è 1 cal g-1 oC-1. Tutto il ghiaccio si scioglie e la temperatura di equilibrio termale is 5oC, determina la massa del ghiaccio!
Conosciuto :
Massa dell'acqua (m) = 340 grammi
La temperatura del ghiaccio (T ghiaccio ) = 0 ° C
La temperatura dell'acqua (T acqua ) = 20 ° C
La temperatura di equilibrio termico (T) = 5 ° C
Il calore di fusione dell'acqua ( L ) = 80 c al g -1
Il calore specifico dell'acqua (c acqua ) = 1 cal g -1 ° C -1
Ricercato: Massa di ghiaccio (M)
soluzione:
Calore perso = Calore acquisito
Q acqua = Q ghiaccio
m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80M + 5M
5100 = 85 milioni
M=5100/85
M = 60 grammi
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