Soluzioni
  • Il calore specifico del rame corrisponde alla quantità di energia che si deve trasferire a un chilogrammo di rame per far sì che la sua temperatura aumenti o diminuisca di un'unità kelvin. Esso dipende dalla pressione che agisce sul rame e dalla temperatura dell'ambiente circostante.

    In assenza di particolari indicazioni, per esprimere il calore specifico si prendono come riferimento una pressione di 100 kilopascal (kPa) e una temperatura di 25 gradi Celsius (°C). In corrispondenza di tali valori di pressione e temperatura il calore specifico del rame è di 385 J/(kg·K).

    Calore specifico rame = 385 (J)/(kg·K) (25 °C, 100 kPa)

    Ciò significa che per alzare o per abbassare di 1 kelvin la temperatura di 1 chilogrammo di rame occorre trasferire 385 joule di energia.

    Calore specifico del rame in altre unità di misura

    L'unità di misura adottata dal Sistema Internazionale per indicare il calore specifico è il (J)/(kg·K), in cui energia, massa e temperatura sono espresse rispettivamente in joule (J), chilogrammi (kg) e kelvin (K).

    Altre unità di misura del calore specifico sono:

    (J)/(kg· °C) ; (kcal)/(kg·K), ; (cal)/(g·K)

    dove °C indica il grado Celsius, kcal la chilocaloria, cal la caloria e g il grammo.

    • Il calore specifico del rame in J/(Kg·°C) ha lo stesso valore numerico del calore specifico espresso in J/(kg·K) e vale 385 J/(Kg·°C)

    Calore specifico rame = 385 (J)/(kg· °C) (25 °C, 100 kPa)

    Ricordiamo infatti che la definizione di calore specifico si riferisce a una variazione di temperatura di 1 kelvin. Per come sono definite le scale termometriche kelvin e celsius, una variazione di temperatura di 1 kelvin equivale a una variazione di temperatura di 1 grado Celsius.

    • Il calore specifico del rame in kcal/(kg·K) è di circa 0,092 kcal/(kg·K) e si ottiene convertendo 385 J/(Kg·K) in kcal/(kg·K)

    Calore specifico rame = 0,092 (kcal)/(kg·K) (25 °C, 100 kPa)

    Per svolgere la conversione è sufficiente ricordare che 1 kcal corrisponde a 4184 joule

    1 kcal = 4184 J

    Di conseguenza:

    385 (J)/(kg·K) = (385:4184) (kcal)/(kg·K) ≃ 0,092 (kcal)/(kg·K)

    • Il calore specifico del rame in cal/(g·K) è uguale a circa 0,092 cal/(g·K), ossia ha lo stesso valore numerico del calore specifico espresso in kcal/(kg·K)

    Calore specifico rame = 0,092 (cal)/(g·K) (25 °C, 100 kPa)

    Per convincersene basta leggere la seguente catena di equivalenze, in cui convertiamo le chilocalorie in calorie e i chilogrammi in grammi.

    1 (kcal)/(kg·K) = (1000 cal)/((1000 g)·K) = (1000)/(1000) (cal)/(g·K) = 1 (cal)/(g·K)

    Tabella di riepilogo sul calore specifico del rame

     

     

    Calore specifico rame (100 kPa, 25 °C)

    In J/(kg·K)

    385

    In J/(kg·°C)

    385

    In kcal/(kg·K)

    ≈ 0,092

    In cal/(g·K)

    ≈ 0,092

     

    Per tutti gli approfondimenti del caso, e per una tabella sul calore specifico dei vari materiali, vi rimandiamo alla lezione del link.

    Risposta di Galois
 
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