Principio di conservazione dell’energia: Calore specifico

La quantità di calore richiesta per variare la temperatura di un grammo di acqua di 1° C è detta caloria. La caloria non è una unità di misura del sistema internazionale e il fattore di conversione è il seguente 1 cal = 4.184 J. La quantità di calore richiesta per variare la temperatura di un sistema di un grado è detta capacità termica del sistema. Se il sistema e costituito da un grammo di sostanza si usa il termine calore specifico essendo il calore specifico dato da:

cs= Q/m × Δt.

Dove Q è la quantità di calore espressa in Joule, m la massa di sostanza, e Δt è la variazione di temperatura.

Per la legge di conservazione dell’energia il calore ceduto da un sistema deve essere pari a quello acquistato da un altro quindi

qsistema +qintorno = 0

Queste semplici leggi ci consentono di prevedere numerosi valori, noti altri nelle interazioni di un sistema con il suo intorno.

Esercizi

1)       Calcolare la quantità di calore necessaria per elevare di 20° C   100 grammi di Pb sapendo che il calore specifico del Pb è 0.128 J/g × K

Q = 0.128 J/g × K × 100 g × 20  = 256 J

2)     130 g di Cu alla temperatura di 120 ° C vengono immersi in 300 g di acqua alla temperatura di 20 ° C. Sapendo che il calore specifico del rame è 0.387 J/g × K e quello dell’acqua è 4.184 J/g × K calcolare la temperatura finale del sistema supponendo che non vi siano scambi di calore con l’esterno.

Il calore perso dal Cu è pari a Q = 130 × 0.387 (T – 120)

Il calore acquistato dall’acqua è pari a Q = 300 × 4.184 (T – 20)

Poiché il calore perso è pari a quello acquistato 130 × 0.387 (T – 120) + 300 × 4.184 (T – 20) = 0

Risolvendo rispetto a T si ottiene il risultato finale

 

 

 

 

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Author: Chimicamo

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