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Variazione di entropia di un cubetto di ghiaccio
Calcolo della variazione di entropia di un cubetto di ghiaccio
Calcolare la variazione di entropia di un cubetto di ghiaccio di 100 g che fonde immerso in un bicchiere d'acqua a 0°C.
Calore latente di fusione del ghiaccio λ = 334 KJ/kg.
Svolgimento
La massa di ghiaccio presentata dal problema è sottoposta ad un passaggio di stato in quanto posta in un ambiente di 0°C che è proprio la temperatura di fusione del ghiaccio:
m= 100 g = 0,1 kg
λ = 334 KJ/kg = 334 · 103 J/kg
Il calore necessario per fondere la massa è pari a:
Q = m · λ = 0,1 · 334 · 103 = 334 · 102 J
Noto il calore Q da fornire al ghiaccio, la variazione di entropia ΔS è:
ΔS = Q/T
in cui T è la temperatura a cui avviene la fusione:
T = 0°C = 273 K
ΔS = 334 · 102 /273 = 122,3 J/K
Per cui la variazione di entropia relativa al processo di fusione di 100 g di ghiaccio vale 122,3 J/K.
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