Esercizio su scambi di calore ed equilibrio termico

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Esercizio su scambi di calore ed equilibrio termico #42478

avt
peaceandlove
Cerchio
Ragazzi ho provato a fare questo esercizio sugli scambi di calore ma non so se ho fatto bene potete dare un occhiata?

Esercizio:
Quanto ghiaccio a T = -10 °C bisogna mettere in un thermos per far passare 0,5 kg di acqua da 18 °C a 5 °C?

La massa d'acqua si raffredda cede calore all'ambiente: Q2<0
 Q2 = ma * ca * (Te â T2) = 0.5 * 4186 * (5 - 18)= - 27209 J

Il ghiaccio si scalda sottrae calore dall'ambiente: Q1>0
 Q1 = mg * cg * (Tf â T1) = mg * 2090 * 10 = 20900mg J
 Q1'= mg * ca * (Te â Tf) = mg * 4186 * 5 = 20930mg J
 Qf = mg * cf = 333500mg J

 |Q1' + Q1'' + Qf| = |Q2|
 |20900mg + 333500mg + 20930mg| = |-27209|
 |375330mg| = 27209

 375330mg = 27209

 mg = 0.07 kg = 70 g (massa ghiaccio)

Il valore per la verità mi fa pensare che ho sbagliato qualcosa...

Grazie mille in anticipo!
 
 

Esercizio su scambi di calore ed equilibrio termico #42482

avt
Luigi76
Le Roi
Ho controllato e la tua soluzione è corretta.
Ti consiglio di impostare questi esercizi scrivendo che la somma algebrica delle quantità di calore scambiate dai corpi coinvolti sia nulla.
In questo caso, detta m1 la massa dell'acqua, T1 la sua temperatura iniziale, m2 la massa del ghiaccio, T2 la sua temperatura iniziale e Te quella di equilibrio, si ha:
m1 Csa (Te - T1) + m2*{Cgh(Tf - T2) + λ + Csa (Te - Tf)} = 0
Naturalmente Tf = 0 °C. Inoltre i calcoli sono molto più agevoli se si utilizza l'untià di misura caloria. Infatti:
Csa = 1 cal/g.°C ; Cgh = 0,5 cal/g.°C ; λ = 80 cal/g.
Sostituendo i dati
500*(5 - 18) + m2*{0,5*10 + 80 + 5) = 0
m2 = 500*13/90 = 72 g
Ringraziano: Omega, peaceandlove
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Os