Calorimetria – 11

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Sul calore latente di fusione di un metallo

Un blocco di rame di massa m = 2,5 \ kg e calore latente di fusione pari a \lambda_f = 21 \cdot 10^4 \ J/kg si trova inizialmente alla temperatura T_1 = 350 \ K. Il blocco viene poi riscaldato fornendo una quantità di calore pari a Q = 0,8 \cdot 10^6 \ J. Se la temperatura di fusione del rame è T_f = 1085 \ K

  • Possiamo affermare che tutto il blocco di rame si fonde?

[Suggerimento: Il calore specifico del rame è c = 3,9 \cdot 10^2 \ J((kg \cdot K)]

Soluzione

Calcoliamo innanzitutto il calore necessario per innalzare la temperatura del blocco di metallo da T_1 a T_f:

    \[Q_1 = mc\Delta T = mc(T_f - T_1) = 7,2 \cdot 10^5 \ J\]

Il calore necessario per fondere tutto il blocco di rame è:

    \[Q_2 = m\lambda_f = 5,3 \cdot 10^5 \ J\]

Quindi, il calore totale per fondere tutto il blocco di rame è:

    \[Q_{tot} = Q_1 + Q_2 = 1,3 \cdot 10^6 \ J\]

Dal momento che il calore fornito Q verifica:

    \[Q < Q_{tot}\]

NON possiamo affermare che tutto il blocco di rame riesce a fondere.