Esercizi Svolti sull'Escursione Termica
L'escursione termica è un fenomeno fisico che descrive la variazione di temperatura di un corpo o di un sistema. Comprendere e calcolare gli effetti dell'escursione termica è fondamentale in molti campi dell'ingegneria e della fisica. Di seguito, presentiamo alcuni esercizi svolti che illustrano come affrontare problemi legati all'escursione termica.
Dilatazione Termica
La dilatazione termica è un fenomeno per cui un materiale cambia volume in risposta a variazioni di temperatura. Questo effetto è quantificato dal coefficiente di dilatazione termica.
Esercizio 1: Osservatorio Astronomico di Monte Palomar
L'osservatorio astronomico di Monte Palomar (USA) è costituito da un grande specchio in materiale vetro Pyrex che ha un diametro di 508 cm. Si sappia che il coefficiente di dilatazione lineare del vetro Pyrex vale 3,3∙10-6 °C-1.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sull'osservatorio astronomico di Monte Palomar.
Esercizio 2: Dilatazione Termica di un Parallelepipedo in Ferro
Un parallelepipedo di ferro di dimensioni rispettivamente 10 cm, 20 cm e 30 cm viene portato tramite un forno alla temperatura di 520°C.
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Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: dilatazione termica di un parallelepipedo in ferro.
Esercizio 3: Dilatazione di un Cilindro
Un cilindro lungo 21 cm ha un diametro di base di 1,8 cm.
Calore e Temperatura
Esercizio 4: Calore Necessario per Fondere il Ghiaccio
Quale delle due soluzioni è la migliore?
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: calore necessario per fondere il ghiaccio.
Esercizio 5: Calore Scambiato tra Due Pareti a Differente Temperatura
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: calcolo del calore scambiato tra due pareti a differente temperatura.
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Esercizio 6: Quantità di Calore per Riscaldare il Piombo
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: quantità di calore per riscaldare 60 g di piombo.
Temperatura di Equilibrio
La temperatura di equilibrio è la temperatura finale raggiunta da due o più corpi a temperature diverse quando vengono messi in contatto termico.
Esercizio 7: Calcolo della Temperatura di Equilibrio
Un blocco di ferro di massa 500 g ed alla temperatura iniziale di 145,0 °C viene immerso in 250 g di acqua alla temperatura di 20,0 °C.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: calcolo della temperatura di equilibrio.
Esercizio 8: Temperatura di Equilibrio tra Alluminio e Acqua
Un blocco di 12 kg di alluminio alla temperatura di 420 K è immerso in una vasca che contiene 30 L di acqua alla temperatura di 303 K. Determina la temperatura di equilibrio raggiunta dall'alluminio e dall'acqua.
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Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: temperatura di equilibrio raggiunta dall'alluminio e dall'acqua.
Ti mettiamo inoltre disposizione una calcolatrice online e gratuita utile per svolgere i calcoli degli esercizi: calcolatrice scientifica.
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