Esercizio

Quanta energia (in joule) bisogna fornire per aumentare di 16.31 K la temperatura di 1.384 l di acqua che si trova inizialmente a temperatura ambiente e a pressione atmosferica?

Soluzione.

La quantità di calore (energia) che bisogna fornire ad una sostanza di massa m e calore specifico c per innalzarne la temperatura di ΔT è data dalla formula:

ΔE = c · m · ΔT

La massa m si ricava facilmente come prodotto del volume V per la densità ρ dell'acqua:

ΔE = c · ρ · V · ΔT

ΔT è l'aumento di temperatura, cioè la differenza tra la temperatura finale e quella iniziale dell'acqua. Trattandosi di una differenza di temperature, il suo valore numerico sarà lo stesso sia che le temperature siano espresse in kelvin sia che vengano espresse in gradi Celsius.
Ricordiamo che la densità dell'acqua è ρ = 1000 kg/m3 e il suo calore specifico è c = 4186 J/(kg·K).
Il volume V è fornito in litri e sarà quindi necessario trasformarlo in m3:

1.384 l = 1.384 dm3 = 1.384·10-3 m3

Ora non resta che sostituire i dati numerici nella formula.

ΔE = 4186 · 1000 · 1.384·10-3 · 16.31 = 0.945·105 J