Fisica

  • Materia: Fisica
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  • Data: 09/12/2007
  • Di: Redazione StudentVille.it

Si impiega una potenza di $500W$ per $2min$ per forare una piastra di rame di $1kg$ e calore spec.

esercizio svolto o teoria

A cura di: Stefano Sannella

{etRating 2}Si impiega una potenza di $500W$ per $2 min$ per forare una piastra di rame di massa $1kg$ e calore specifico $0,38 (kJ)/(kg*C)$. Per l'80% l'energia meccanica impiegata si converte in energia termica che va a riscaldare la piastra. Calcolare l'innalzamento di temperatura del metallo. (R=125°C)



Conoscendo la potenza è il tempo, ottieni subito il lavoro del trapano.

Infatti la potenza è definita come

$P=\frac{DeltaL}{Deltat}$

Perciò il nostro lavoro risulta essere uguale a

$L=P*t=500W*120sec=6*10^4J=60kJ$


L'80% di questo lavoro si trasforma in calore, e possiamo quindi calcolare anche questo, il che equivale a trovare i $4/5$ di $60kJ$, ovvero

$48kJ$

Questo calore quindi va ad innalzare la temperatura della piastra secondo la nota legge

$Q=mcDeltat$

In questo caso la nostra incognita è la variazione di temperatura, che possiamo quinid esprimere come

$Deltat=Q/(mc)$

Sostituendo i valori numerici

$Deltat=48/(1*0,38)=126,3$

 

Perciò possiamo dire che l'innalzamento della temperatura del metallo è di $126 C$

 

Ovviamente abbiamo supposto che il rame si trovi a una tempratura iniziale non elevata: se infatti la lastra si trovasse a una tempratura prossima ai $1000$ Celsius, bisogna stare attenti perchè un ulteriore fornitura di calore porterebbe il metallo a $1084$ gradi, punto di fusione del rame, e si sa che l'equazione fondamentale della calorimetria non è valida durante i cambiamenti di fase.