Joule necessari per riscaldare l'acqua
Quanti joule e quanti kilojoule sono necessari per aumentare di 20°c la temperatura di 1 g di acqua?
Quanti joule e quanti kilojoule sono necessari per aumentare di 20°C la temperatura di 1 g di acqua ?
Svolgimento dell'esercizio
L'esercizio propone il calcolo del calore espresso sia in joule che in kilojoule per aumentare di 20°C la temperatura di 1 grammo di acqua.
Per il calcolo del calore necessario per aumentare la temperatura dell'acqua bisogna applicare la formula della legge fondamentale della termologia:
In cui:
- Q = quantità di calore necessaria per riscaldare l'acqua
- m = massa dell'acqua
- Cs = calore specifico dell'acqua
- Δt = aumento di temperatura
Nel nostro specifico caso si ha che:
- Q = ?
- m = 1 g
- Cs = 4,18 J / (g ·°C)
- Δt = 20°C
Infatti la massa di acqua da riscaldare è pari a 1 grammo, il calore specifico dell'acqua espresso in J / (g ·°C) vale 4,18 e la temperatura dell'acqua deve essere aumentata di 20°C.
Sostituendo i dati in nostro possesso si ha che:
Q = 1 · 4,18 · 20 = 83,6 J
Il risultato ottenuto è espresso in joule, infatti g e °C si elidono.
L'esercizio richiede il calcolo del calore espresso anche in kilojoule (KJ). Per svolgere l'equivalenza, e quindi convertire i joule in kilojoule, è sufficiente ricordare che 1 kJ corrisponde a 1000 J.
Impostando una proporzione è possibile convertire i joule in kilojoule:
1 KJ : 1000 J = X : 83,6 J
Da cui, applicando le proprietà delle proporzioni, risulta che:
X = 1 · 83,6 / 1000 = 0,0836 KJ
In conclusione, per aumentare di 20°C la temperatura di 1 g di acqua sono necessari 83,6 J ovvero 0,0836 KJ.
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