250 g di acqua alla temperatura di 20° C vengono mescolati in un contenitore con pareti adiabatiche con 300 g di acqua alla temperatura di 40° C in presenza di 200 g di ghiaccio a 0° C. Quanto ghiaccio non fonde?
Carmine propone un esercizio:
250 g di acqua alla temperatura di 20° C vengono mescolati in un contenitore con pareti adiabatiche con 300 g di acqua alla temperatura di 40° C in presenza di 200 g di ghiaccio a 0° C. Calcolare la quantità di ghiaccio che non fonde (calore latente di fusione del ghiaccio 333 kJ/kg).
Ecco la mia risposta:
Se rimane del ghiaccio, la temperatura finale della miscela sarà 0 °C. Il calore ceduto dall'acqua a 20 °C (Q1 = 0,250 kg · 4186 J·K–1·kg–1 · 20 K = 21 kJ) e dall'acqua a 40 °C (Q2 = 0,300 kg · 4186 J·K–1·kg–1 · 40 K = 50 kJ) contribuisce interamente alla fusione del ghiaccio. Dividendo l'energia disponibile a questo scopo (71 kJ) per il calore di fusione del ghiaccio, si ottiene la massa di ghiaccio fuso, m = 213 g.
