Plzzz ... Am o problema de calorimetrie careia NU ii dau de cap de ceva timp.Ma poate AJUTA cineva, va rog? "O bila de nichel de raza r = 1 cm, inclazita pana la t = 100 grade Celsius este asezata pe o bucata de gheata la 0 grade C. Pana la ce adancime se scufunda bila în gheta?"

Multumesc :)

1

Răspunsuri

2014-06-12T17:49:26+03:00
Bila va ceda căldură până când va ajunge la 0 grade - temperatura gheții.

Deci va ceda căldura  Q=mc(t-0)=mct

Căldura cedată de nichel va fi absorbită de gheață și va fi folosită pentru schimbarea stării de agregare (din solid în lichid):

Q=m_g\lambda \\  \\ \Rightarrow m_g=\dfrac{Q}{\lambda}=\dfrac{mct}{\lambda}

Am notat cu m_g  masa de gheață ce se topește, și cu \lambda  căldura latentă necesară pentru schimbarea stării de agregare.

Cunoscând densitatea gheții, vom putea afla volumul:

V_g=\dfrac{m_g}{\rho_g}=\dfrac{mct}{\lambda\rho_g}

De asemenea, putem afla masa bilei cunoscând densitatea sa:

m=\rho V=\dfrac{4\pi r^3\rho}{3}

Deci volumul de gheață topită va fi 

V_g=\dfrac{4\pi r^3\rho ct}{3\lambda\rho_g}

De aici e o problemă de geometrie.
”Tunelul” creat de bilă în gheață este un cilindru, care are la bază o jumătate de sferă.

V_g=\pi r^2h_1+\dfrac{2\pi r^3}{3}

Din ecuația de mai sus, se găsește h_1 .

Iar adâncimea totală va fi  h=h_1+r
1 1 1