Calore necessario per riscaldare un blocco di ferro

Calcolo della quantità di calore necessaria per riscaldare un blocco di ferro

Si vuole riscaldare un blocco di ferro (c = 0,115 cal/g°C) dalla temperatura di 20 °C alla temperatura di 520°C.

Sapendo che la massa del blocco è di 100 kg, quanto calore occorre fornire al corpo?

Svolgimento dell'esercizio

L'esercizio propone il calcolo della quantità di calore necessaria per riscaldare un blocco di ferro di massa 100 kg dalla temperatura di 20 °C alla temperatura di 520°C.

La legge fondamentale della termologia afferma che la quantità di calore da fornire al corpo è pari a:

Q = m ∙ c ∙ ΔT

in cui c è il calore specifico della sostanza che sta acquisendo la quantità di calore Q.
Il calore specifico fornito (calore specifico del ferro) è espresso in cal/g°C per cui è necessario convertirlo in J/kg°C.

Per far ciò sappiamo che:

1 cal = 0,001 Kcal

Ricordando che:

1 g = 0,001 kg

per cui:

c = 0,115 cal/g°C = 0,115 Kcal/kg°C

e poiché:

1 Kcal = 4186 J

si ha che:

c = 4186 ∙ 0,115 J/kg°C = 481,39 J/kg°C

Dunque il calore da fornire al sistema è pari a:

Q = 100 ∙ 481,39 ∙ (520 – 20) = 24 MJ