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Esercizio sulla legge fondamentale della termologia

Esercizio svolto sulla legge fondamentale della termologia

Quanto calore occorre per riscaldare 1,5 l di acqua che si trova a temperatura ambiente (20°C) fino a portarla alla temperatura finale di 80 °C?

Svolgimento

Il problema richiede il calcolo della quantità di calore Q da fornire alla massa data di acqua per farle variare la temperatura da 20°C a 80°C.

Il calore acquisito o ceduto da un corpo è dato da:

Q = m · c · ΔT

in cui

m è la massa del corpo e si misura in Kg

c è il calore specifico che si misura in J/(Kg ·°C)

ΔT è la differenza di temperatura

Per l'acqua il calore specifico vale:

cacqua = 4186 J/(Kg ·°C)

Riportiamo pertanto i dati forniti dal problema:

V = 1,5 l

T1 = 20 °C

T2 = 80 °C

cacqua = 4186 J/(Kg ·°C)

Il dato fornito riguarda però il volume di acqua (il litro è l'unità di misura del volume).

Dobbiamo convertire questo dato in massa m.

Poichè l'acqua ha densità pari a 1000 Kg/m3, possiamo affermare che:

1 l = 1 Kg

Per cui la massa d'acqua presa in considerazione è:

m = 1,5 Kg

Allora la quantità di calore da fornire risulta pari a:

Q = 1,5 · 4186 · (80 - 20) = 376740 J = 3,77 · 105 J

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