Problema 5.2.2
Introduco una massa di ghiaccio mG=0,59Kg, alla temperatura iniziale tG=-10°C, in m=5,0Kg di acqua alla temperatura t=30°C. Sapendo che il calore specifico del ghiaccio è cG=0,50cal/g°C ed il calore latente di trasformazione cL=80cal/g, calcolare la temperatura di equilibrio della mescolanza.
Il problema è analogo al precedente.
Q1=cGmG(t0-tG) è il calore speso per portare il ghiaccio alla temperatura di 0°C.
Q2=cLmG è il calore necessario per sciogliere il ghiaccio.
Q=cm(t-t0) è la quantità di calore massima che l’acqua è in grado di fornire al sistema.
Q1=2,95Kcal
Q2=47,2Kcal
Q=150Kcal
cm(t-te)=cGmG(t0-tG)+cLmG+cmG(te-t0)
Considerando che t0=0 e ponendo Q=cmt si ha;
Q-Q1-Q2=c(m+mG)te
te=(150-2,95-47,2)/(5,0+0,59)=17,9°C
La temperatura di equilibrio della mescolanza è te=17,9°C.