Soluzioni
  • Il calore latente del ghiaccio è 3,335×105 joule al chilogrammo (J/kg). È la quantità di calore necessaria affinché, alla temperatura di 0 °C e alla pressione di 1 atm, 1 chilogrammo di ghiaccio passi dallo stato solido a quello liquido.

    \mbox{Calore latente ghiaccio} = 3,335 \times 10^{5} \ \frac{\mbox{J}}{\mbox{kg}} \ \ \ (0 \ ^{\circ}\mbox{C}, \ 1 \mbox{ atm})

    In regime di pressione atmosferica standard (1 atm) l'acqua si presenta sotto forma di ghiaccio per temperature inferiori a 0 °C. Supponiamo quindi di trovarci al di sotto di tale valore di temperatura e di avere di fronte a noi 1 kg di ghiaccio.

    Se vogliamo che il ghiaccio effettui il passaggio di stato da solido a liquido (fusione) dobbiamo trasferire al ghiaccio una quantità di calore tale da far salire la temperatura, fino a giungere alla temperatura di fusione dell'acqua, che è di 0 °C.

    Giunti a tale valore di temperatura il ghiaccio è in procinto di fondersi; quanto calore dobbiamo ancora trasferire affinché il ghiaccio si sciolga completamente?

    La risposta è 3,335×105 J/kg, cioè alla temperatura di 0 °C e alla pressione di 1 atm il calore latente di fusione del ghiaccio è di 333 500 joule su chilogrammo.

    Calore latente del ghiaccio in kcal/kg

    Solitamente il calore latente si esprime in joule su chilogrammo (J/kg), ossia usando le unità di misura fondamentali di calore e massa del Sistema Internazionale, ma capita spesso di trovarlo riportato in kilocalorie su chilogrammo (kcal/kg).

    Il calore latente del ghiaccio in kilocalorie su chilogrammi è di circa 79,71 kcal/kg, e si ottiene convertendo il valore espresso in J/kg in kcal/kg.

    Poiché 1 kilocaloria equivale a 4184 joule

    1 \mbox{ kcal} = 4184 \mbox{ J}

    per esprimere 3,335×105 J/kg in kcal/kg basta dividere per 4184:

    \\ \mbox{Calore latente ghiaccio} = 3,335 \times 10^{5} \ \frac{\mbox{J}}{\mbox{kg}} = \\ \\ \\ \left[\left( 3,335 \times 10^5 \right ) : 4184 \right ] \ \frac{\mbox{kcal}}{\mbox{kg}} \simeq \\ \\ \\ \simeq 79,71 \ \frac{\mbox{kcal}}{\mbox{kg}} \ \ \ (0 \ ^{\circ}\mbox{C}, \ 1 \mbox{ atm})

    ***

    Per concludere vi facciamo notare che il calore latente del ghiaccio non è altro che il calore latente di fusione dell'acqua.

    Per un ripasso sul calore latente, e per una tabella completa sul calore latente delle varie sostanze, vi rimandiamo alla pagina del link. ;)

    Risposta di Galois
 
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