Quante calorie consuma in 
un ciclista che sviluppa una potenza di 
?
SVOLGIMENTO
Visualizza la soluzione
rappresenta la quantità di energia, misurata in 
, nell’unità di tempo, misura in 
, pertanto ![\[P={Q\over \Delta t}\Rightarrow Q=P\cdot \Delta t\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-f884e1b391d41dd8be9a78097bd81494_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[Q=P\cdot \Delta t =1,2\times 10^3\:W \cdot (25\cdot 60)\:s=1,8\times 10^6\:J\approx 4,3\times 10^5\:cal\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-8771fc7d2225535eb53702a6b0e5952a_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
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Archivi categoria: Termodinamica
Esercizio 9 sul primo principio della termodinamica – Esercizi svolti – FISICA
Per fondere una sbarretta di 
alla sua temperatura di fusione occorrono 
. Di quale sostanza è composta presumibilmente la sbarretta? Quale è la sua temperatura di fusione?
SVOLGIMENTO
Visualizza la soluzione![\[Q=L_f\cdot m\Rightarrow L_f={Q\over m}\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-8abc5c305a1c21c27c6612f808cff658_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[L_f={Q\over m}={1,0\times 10^4 J \over 0,440\:kg}\approx 2272 J/kg\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-598bfe4bbf8f75d847e36cffc4a87665_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
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Esercizio 8 sul primo principio della termodinamica – Esercizi svolti – FISICA
Per solidificare una massa di sostanza dal calore latente di fusione pari a 
occorre cedere all’ambiente esterno 
di calore. Qual è la massa della sostanza?
SVOLGIMENTO
Visualizza la soluzione
è il calore necessario a una sostanza per compiere il passaggio di stato, per tale sostanza sono necessarie 
per ogni 
di sostanza, pertanto si ottiene la formula ![\[Q=m\cdot L_f\Rightarrow m={Q\over L_f}\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-c8712d79eb65e3f8966ad514a046384e_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[m={Q\over L_f}={4500\:J\over 38\times 10^3 J/kg }\approx 0,12\:kg\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-b048ab9e37ea47ebc714b57281a2bae6_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
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Esercizio 7 sul primo principio della termodinamica – Esercizi svolti – FISICA
Un oggetto di massa di 
, alla temperatura iniziale di 
, è inserito in un calorimetro ideale che contiene 
di acqua alla temperatura di 
. La temperatura di equilibrio raggiunta è 
. Calcola il calore specifico dell’oggetto. Di che materiale è costituito l’oggetto?
SVOLGIMENTO
Visualizza la soluzione![\[Q_o=Q_a\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-7776b09abcd1cd40fb17e700877ffd99_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[c_o\cdot m_o\cdot \Delta T_o=c_a\cdot m_a\cdot \Delta T_a\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-cbf980b5d82e9e24e06d25b45be9423a_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[c_o ={c_a\cdot m_a\cdot \Delta T_a\over m_o\cdot \Delta T_o}\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-a08ea2996a0d8c7edb0d107c54ab43b1_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
, avremo che![\[c_o ={c_a\cdot m_a\cdot \Delta T_a\over m_o\cdot \Delta T_o}={4186\:J/(kg\cdot ^\circ C)\cdot 1,25\:kg\cdot 2,8^\circ C\over 1,02\:kg\cdot 61,1^\circ C}\approx 235\:J/(kg\cdot ^\circ C)\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-cddcb6c7f3049d33e6972a1c87f80755_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
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Esercizio 6 sul primo principio della termodinamica – Esercizi svolti – FISICA
Un disco di ferro della massa di 
, alla temperatura iniziale di 
, è inserito in un calorimetro ideale che contiene 
di acqua alla temperatura di 
. Calcola la temperatura di equilibrio del sistema.
SVOLGIMENTO
Visualizza la soluzione![\[Q_f=Q_a\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-ec4f626a03034bb3481b084ec2f20e67_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[c_f\cdot m_f\cdot (-T_{equilibrio}+T_i^{ferro})=c_a\cdot m_a\cdot (T_{equilibrio}-T_i^{acqua})\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-21f9b37e950a54a8f0994f9c635a5fed_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[-c_f\cdot m_f\cdot T_{equilibrio}+c_f\cdot m_f\cdot T_i^{ferro}=c_a\cdot m_a\cdot T_{equilibrio}-c_a\cdot m_a\cdot T_i^{acqua}\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-0550c77fb10a558d5122349122ac5148_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[c_f\cdot m_f\cdot T_{equilibrio}+c_a\cdot m_a\cdot T_{equilibrio}=c_f\cdot m_f\cdot T_i^{ferro}+c_a\cdot m_a\cdot T_i^{acqua}\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-fc9102fa66f2eb187583c335a5413b97_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[(c_f\cdot m_f+c_a\cdot m_a)\cdot T_{equilibrio}=c_f\cdot m_f\cdot T_i^{ferro}+c_a\cdot m_a\cdot T_i^{acqua}\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-bdc305d967da434b05012e3895d1cd6b_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[T_{equilibrio}={c_f\cdot m_f\cdot T_i^{ferro}+c_a\cdot m_a\cdot T_i^{acqua}\over c_f\cdot m_f+c_a\cdot m_a}\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-ae3865630098a5014aff6b199a8e5f81_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
e ![\[T_{equilibrio}={450\:J/(kg\cdot ^\circ C)\cdot 1,34\:kg\cdot 94,1^\circ C+4186\:J/(kg\cdot ^\circ C)\cdot 1,10\:kg\cdot 12,2^\circ C\over 450\:J/(kg\cdot ^\circ C)\cdot 1,34\:kg+4186\:J/(kg\cdot ^\circ C)\cdot 1,10\:kg}\approx 21,7^\circ C\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-6db48b344e5694850b3ff7c747371c57_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
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Esercizio 5 sul primo principio della termodinamica – Esercizi svolti – FISICA
di stagno si trovano alla temperatura di 
. Quanto calore è necessario fornire allo stagno per fonderlo completamente?
SVOLGIMENTO
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da cui scopriamo che per fondere completamente lo stagno necessitiamo di ![\[Q=L_f\cdot m=59,2\:kJ/kg\cdot 0,508\:kg\approx 30,1\:kJ\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-6fa94860ab070bf003c419af79b45c61_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
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Esercizio 4 sul primo principio della termodinamica – Esercizi svolti – FISICA
Un pezzo di metallo di massa 
ha una temperatura di 
. Dopo essere stato immerso in 
di acqua, che si trovava inizialmente a temperatura di 
, il metallo e l’acqua raggiungono una temperatura di equilibrio di 
. Qual è il calore specifico del metallo?
SVOLGIMENTO
Visualizza la soluzione
di materia per aumentare la sua temperatura di 
. Sapendo che il calore specifico dell’acqua è ![\[c_m={Q\over m_m\cdot \Delta T_m}={c_a\cdot m_a\cdot \Delta T_a\over m_m\cdot \Delta T_m}\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-13f48f8f9e8e45e15baeaba165da8e3a_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[c_m={c_a\cdot m_a\cdot \Delta T_a\over m_m\cdot \Delta T_m}={4186\:J/(kg\cdot ^\circ C)\cdot 0,050\:kg\cdot 20^\circ C\over 0,100\:kg\cdot 110^\circ C}\approx 380\:J/(kg\cdot ^\circ C)\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-ec0c3cffd084695fcbfabc473af0f3a5_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
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Esercizio 3 sul primo principio della termodinamica – Esercizi svolti – FISICA
Un oggetto di 
assorbendo una quantità di calore di 
aumenta la sua temperatura di 
. Di che sostanza è presumibilmente costituito l’oggetto?
SVOLGIMENTO
Visualizza la soluzione![\[c={Q\over m\cdot \Delta T}={3000\:J\over 0,330\:kg\cdot 39^\circ C}\approx 233 J/(kg\cdot ^\circ C)\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-246f1ce748bf38f5b23e70f25b958867_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
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Esercizio 2 sul primo principio della termodinamica – Esercizi svolti – FISICA
Un blocco di ferro viene trascinato lungo una strada da una forza costante di 
parallela al suolo, per un tratto lungo 
. Alla fine del percorso la temperatura del blocco è aumentata di 
. Tutto il lavoro compiuto contribuisce all’aumento di temperatura del blocco e non dell’asfalto. Quanto vale la massa del blocco di ferro?
SVOLGIMENTO
Visualizza la soluzione
, quindi per alzare la temperatura di 
di energia. In questo esercizio l’energia 
traferita al blocco di ferro è esattamente uguale al lavoro compiuto per spostare il blocco, ossia 
da cui ![\[c={Q\over m\cdot \Delta T}={F\cdot s\over m\cdot \Delta T}\Rightarrow m={F\cdot s\over c\cdot \Delta T}\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-1fb55de8af646cd3178809f4e1a89d92_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[m={F\cdot s\over c\cdot \Delta T}={180\:N\cdot 10\:m\over 449\:J/(kg\cdot ^\circ C)\cdot 2,5\:^\circ C}\approx 1,6\:kg\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-12246006fdadabf1e6fab009cc14d02b_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
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Esercizio 1 sul primo principio della termodinamica – Esercizi svolti – FISICA
Un oggetto di 
costituito da una sostanza sconosciuta, viene riscaldato sopra un fornello che gli trasferisce una quantità di calore di 
. Per effetto di questo riscaldamento la sua temperatura aumenta di 
. Quanto vale il suo calore specifico? Quanto vale la sua capacità termica?
SVOLGIMENTO
Visualizza la soluzione
è il rapporto tra la quantità di calore 
da essa prodotta, mentre il calore specifico 
è il coefficiente di proporzionalità tra la capacità termica 
di un corpo, pertanto ![\[C={Q\over \Delta T}\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d8d7be2b8710175fb4f57e1dad730042_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[C=mc\Rightarrow c={C\over m}\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d7926dbac447df8018594b5f2635118b_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[C={Q\over \Delta T}={11800\:J\over 25^\circ C}=472\:J/^\circ C\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-c999a17288d2b87d6bcb747269e81eae_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[c={C\over m}={472\:J/^\circ C\over 2,0\:kg}=236\:J/(^\circ C\cdot kg)\]](https://www.brevilezioni.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-a88f636e5f92525e730bcfbb0d13aa72_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
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