QmcTricaviamo il calore assorbito dal latte:

1.

Angelo scalda nel microonde, alla potenza di 500 W (P=L/t), un bicchiere contenente 150 g. di latte appena tolto dal frigorifero, a una temperatura di 4°C. Sapendo che il latte ha un calore specifico di 3900 J/(kg x K), quanto tempo occorre aspettare prima che il latte raggiunga la temperatura di 30°C?

Risoluzione

Dalla legge fondamentale della calorimetria Q m c   ricaviamo il calore assorbito dal T latte: Q  0,150 26 3900  =15210 J; poiché il forno a microonde assorbe una potenza di 500 W allora il tempo impiegato per portarsi a quella temperatura è t=L/P=15210/500=30,4 s.

2.

Una classe in gita a Parigi va a visitare la Tour Eiffel. Per risparmiare sul biglietto alcuni studenti decidono di salire i 324 m. della torre usando i 1792 gradini invece dell'ascensore. Quante kilocalorie consuma così un ragazzo di 60,0 kg?

Risoluzione

L'energia spesa da un ragazzo di massa 60 kg per salire i 1792 gradini è pari a E=

60 9,8 324

m g h     =190512 J che, trasformati in calorie, sono 45512 cal=45,5 kcal.

3.

Una quantità di gas perfetto si espande alla pressione costante di 1,20  10⁵ Pa passando da 22,5 L a 27,3 L.

Nel corso dell’espansione il gas assorbe 180 cal. (1L=1dm³, 1cal=4,186 J) Calcola:

il lavoro fatto dal gas.

la variazione di energia interna del gas.

Risoluzione

1. Il lavoro compiuto dal gas è pari al prodotto tra la pressione e la sua variazione di volume L = p  e, quindi, L = V ^{1, 2 10 5 4,8 10 3}J=576 J (si ottiene dopo avere trasformato i dm³ in m³).

2. Applicando il primo principio della termodinamica U Q L    180 4,186 576 177J  

4.

Una quantità di gas perfetto si espande alla pressione costante di 1,10  10⁵ Pa passando da 22,5 L a 25,5 L.

Nel corso dell’espansione il gas assorbe 150 cal. (1L=1dm³, 1cal=4,186 J) Calcola:

il lavoro fatto dal gas.

la variazione di energia interna del gas, stabilendo se esso si è raffreddato oppure riscaldato.

Risoluzione

1. Il lavoro compiuto dal gas è pari al prodotto tra la pressione e la sua variazione di volume L = p  e, quindi, L = V ^{1,1 10 5} 3 10 ^3J=330 J (si ottiene dopo avere trasformato i dm³ in m³).

2. Applicando il primo principio della termodinamica U Q L    150 4,186 330 298J  