Riscaldare un bicchiere d’acqua

Questo è un esercizio su capacità termica e calore latente:

Quale massa di vapore, inizialmente a 130°C, è necessaria per riscaldare 200 g di acqua in un contenitore di vetro di 100 g da 20.0°C a 50.0°C?

La mia risposta:

L’energia necessaria a scaldare acqua e bicchiere è:
[(calore specifico dell’acqua)x(massa dell’acqua)+(calore specifico del vetro)x(massa del vetro)]x30,0°C
e vale 27,5 kJ.

L’energia liberata dal vapore d’acqua è data dall’energia ceduta nel raffreddamento fino alla temperatura di condensazione:
(calore specifico del vapore d’acqua)x(massa del vapore)x30,0°C
più l’energia liberata dalla condensazione del vapore:
(calore latente del vapore d’acqua)x(massa del vapore)
più l’energia ceduta dal vapore condensato in acqua che si raffredda da 100°C a 50°C:
(calore specifico dell’acqua)x(massa del vapore)x50,0°C.

Uguagliando le due quantità si ottiene l’equazione:
[(calore specifico del vapore d’acqua)x30,0°C+(calore latente del vapore d’acqua)+(calore specifico dell’acqua)x50,0°C]x(massa del vapore) = 2,28(MJ/kg)x(massa del vapore)=27,5 kJ
che ha per incognita la massa del vapore.
Risolvendo si ha: massa del vapore = 12g.

Per la lezione

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