test sulla calorimetria


A.    Un fabbro lascia cadere un ferro di cavallo (c.sp. = 0,106 cal/g°C  = 444 J/(kg·°C)) che pesa 0,50 Kg, dentro un secchio con 25 Kg d'acqua (c. sp. = 1 cal/g°C = 4186 J/(kg·°C)). Se la temperatura iniziale del ferro di cavallo e' 450 °C e quella dell'acqua e' 23 °C e, qual è la temperatura di equilibrio del sistema? Assumi che il calore non venga disperso nell'ambiente circostante.

 

B.      Un viadotto di cemento è lungo 1,500 km in inverno ad una temperatura di -10,0 °C. In estate la temperatura raggiunge il valore di 40,0 ° C. Calcola la lunghezza del viadotto in estate (coefficiente di dilatazione λ per il cemento = 1,5 • 10 -5 k -1).

 

C.      In un calorimetro che conteneva 150 g di acqua alla temperatura di 19,6 °C è inserito un blocchetto di ottone (calore specifico 0,091cal/g°C = 380 J/(kg K)) della massa di 710 g inizialmente alla temperatura di 64,9 °C. Il sistema si porta alla temperatura di equilibrio di 32,8 °C. Quanto vale massa equivalente del calorimetro?

 

D.      Un cubetto di ghiaccio di massa =50g alla temperatura iniziale di -10°C, viene immerso in una massa di acqua pari a 0.5 Kg, che è alla temperatura iniziale di 35°C; 
calore latente fusione ghiaccio= 80cal/g;    calore specifico ghiaccio=0,5 cal/g°C);   calore specifico acqua=1 cal/g°K 
Calcolare lo stato finale del sistema: temperatura di equilibrio finale del sistema, la massa di acqua presente e la massa di ghiaccio presente