Come calcolare il tempo di riscaldamento di un liquido

tramite: O2O
Difficoltà: facile
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Introduzione

A prescindere dalla tipologia di scuola media superiore che viene scelta, esisteranno sempre delle materie e specialmente degli argomenti più o meno complicati e difficili da imparare. Quando si studia la scienza della termodinamica, uno dei concetti affrontati tradizionalmente è quello delle temperature dei liquidi e delle modalità con le quali condurli ad un determinato livello di calore. Nella presente guida esposta qui di seguito, andremo a spiegare come si deve calcolare il tempo di riscaldamento di un liquido.

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Occorrente

  • Quantità di liquido da riscaldare
  • Liquido con valore della grandezza di "3800 E"
  • Quantità di gradi centigradi (k)
  • Potenza del fuoco (p)
  • Quantità di tempo in secondi (T)
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Per calcolare il tempo di riscaldamento di un liquido, dobbiamo conoscere l'energia da fornire al liquido che stiamo analizzando. Questo in modo da incrementare di un solo grado centigrado la propria temperatura. La seguente grandezza la troveremo espressa in joule, l'unità di misura dell'energia che indicheremo con la lettera "E". Supponiamo di dover studiare un liquido che prevede un valore della grandezza pari a "3800 E". L'ulteriore informazione che dobbiamo sapere riguarda la quantità del liquido che dobbiamo riscaldare. Ipotizziamo di avere disponibile "200 gr" di liquido da analizzare.

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Secondo la termodinamica, date le informazioni in nostro possesso, possiamo incrementare la temperatura del nostro liquido di una quantità di gradi centigradi che denomineremo "k". Precisamente, dobbiamo fornire un'energia in joule uguale al prodotto "3800 E * 200 gr * k". Per riscaldare il liquido, utilizzeremo un fuoco che scalda ad una determinata potenza espressa in Watt (W). Adesso scopriamo qual è la potenza del fuoco a nostra disposizione, che possiamo indicare con la lettera "p". In termini energetici, il contributo della sorgente di calore lo otteniamo moltiplicando "p" con l'ignota quantità di tempo "T" espressa in secondi.

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Supponiamo che il nostro fuoco abbia una potenza di "200 W". A questo punto, dovremo ricavare il valore del "k". Il nostro liquido è alla temperatura di 10°C e desideriamo riscaldarlo fino a raggiungere i 60°C? Avremo che il "k" vale 50°C. Adesso eseguiamo la moltiplicazione tra la quantità del liquido, il valore della "E" ed il "k". In questo modo, otterremo come risultato "200 gr * 3800 E * 50°C = 38000". Successivamente, dobbiamo dividere quest'ultimo con la potenza del fuoco. Il risultato che avremo è "38000 / 200 W = 190" (espresso in secondi). Questo rappresenta proprio il tempo di riscaldamento del liquido analizzato. Le formule descritte sono rovesciabili per trovare una delle variabile che avevamo già a disposizione in questa guida.

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