18 Calorimetria

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Esercitazione 19: Calorimetria Esercizio 1 In un termometro a mercurio la colonna di fluido è alta h1 = 5 cm quando il termometro è immerso in ghiaccio fondente a pressione atmosferica ed h2 = 10 cm quando il termometro è posto in equilibrio con acqua in ebollizione. Stimare le costanti termometriche del termometro e dire a quale temperatura la colonna di mercurio sarà alta h3 = 8 cm. [ a = 5x10-2 cm/°C, b = 5 cm, T3 = 60 °C ] Esercizio 2 Un recipiente di capacità termica trascurabile contiene V H2O = 500 cm 3 di acqua a Ti = 20 °C. Trovare il valore della minima quantità di massa mg di ghiaccio fondente (calore latente di fusione 𝜆𝑓 = 80 kcal/kg) da introdurre nel recipiente affinché la temperatura di equilibrio finale sia di Tf = 0°C. [ 125 g ] Esercizio 3 Una quantità m1 = 500 g di acqua è in equilibrio alla temperatura T1 = 0 °C con una massa m2 = 100 g di ghiaccio a T2 = T1. Se nella miscela viene introdotta una massa m3 = 200 g di vapore (calore latente di condensazione 𝜆 c = -540 cal/g) alla temperatura T3 = 100 °C, trovare la temperatura finale Tf e la composizione della miscela. [ Tf = 100 °C, 74 g di vapore e 726 g di acqua] Esercizio 4 Un proiettile di 100 g viene sparato in un blocco di ghiaccio ( 𝜆𝑓 = 80 kcal/kg) di 10 kg alla temperatura di 0 °C. Dopo l’urto il proiettile resta conficcato nel blocco, e l’insieme delle due masse si muove lungo il piano d’appoggio. Calcolare la velocità iniziale del proiettile sapendo che si sciolgono 20 g di ghiaccio. [ 368 m/s ] Esercizio 5 Due corpi di massa m1 = 1 kg e m2 = 2 kg si trovano rispettivamente alle temperature T1 = 10 °C e T2 = 50 °C. Il materiale che li costituisce ha un calore specifico che dipende dalla temperatura secondo la legge c(T)=aT 2 , con a costante. Calcolare la temperatura raggiunta dai corpi…