N° 5 EQUILIBRIO TERMICO

Un barattolo di alluminio pesa vuoto 180 g e contiene 50 g di acqua a 20 °C. Si riscaldano 200 g di pallini di piombo per taratura a 100 °C e si versano nel barattolo. Determinare la temperatura del sistema all’equilibrio.

Il calore specifico dell'alluminio è c_Al=880 J/kg°K

Il calore specifico del piombo è c_Pb= 130 J/kg°K

L'equazione dell'equilibrio termico è:

$Q_{ASS} + Q_{CED} = 0 \Rightarrow (m_{a} c_{a} + m_{b} c_{Al}) \cdot (T_{e} - T_{i}) + m_{Pb} c_{Pb} (T_{e} - T_{Pb}) = 0 \Rightarrow$

$T_{e} = \frac{(m_{a} c_{a} + m_{b} c_{Al}) T_{i} + m_{Pb} c_{Pb} T_{Pb}}{(m_{a} c_{a} + m_{b} c_{Al}) + m_{Pb} \cdot c_{Pb}} = \frac{(50 \cdot 4200 + 180 \cdot 880) \cdot 20 + 200 \cdot 130 \cdot 100}{50 \cdot 4200 + 180 \cdot 880 + 200 \cdot 130} ≃ 25$ °C