Problema di fisica inerente all'entropia

[Sir_Pammer]

Salve a tutti. Volevo ringraziare a priori chiunque legga questo messaggio e mi dia una mano. Sto cercando di svolgere questo esercizio insieme ad altri e per ora mi sono bloccato su questo che ora trascrivo:

Un pezzo di ghiaccio inizialmente alla temperatura di 0 °C viene immerso in un contenitore con pareti adiabatiche e di capacità termica trascurabile contenente un litro di acqua inizialmente a 13 °C. Raggiunto l’equilibrio si ha una miscela di acqua e ghiaccio a 0 °C. La variazione di entropia dell’universo per il processo descritto è:

Seguono i risultati ma non mi interessa conoscere il risultato, piuttosto lo svolgimento. Allora il mio ragionamento parte dal fatto che per calcolarmi l'entropia del ghiaccio necessito della massa del cubo di ghiaccio. Per questo motivo parto dal bilancio dei calori scambiati dal ghiaccio e dall'acqua per andarmi a ricavare la massa. Ma il vero problema sta nel fatto che nella equazione che scrivo io, cioè:

Q(ghi) + Q(acq) = 0

siccome il ghiaccio parte da 0 gradi, vuol dire che il calore scambiato lo posso andare a calcolare dal calore latente del ghiaccio stesso (80 cal/g) e ricavarmi la massa e ottengo (sostituendo anche il calore dell'acqua con la sua formula):

λ(ghi) m(ghi) + m(acq) Cs(acq) (Tf - Ti) = 0

ed è qua che mi suona male la cosa; nel senso che credo che non tengo conto dell'eventuale acqua che si trasforma in ghiaccio, o cose simili.
C'è qualcuno che potrebbe aiutarmi con questo esercizio. Grazie mille a priori per il tempo concessomi.

[Sir_Pammer]

Ragazzi vi prego datemi una mano. Domani avrò il colloquio orale con il professore e sicuramente vorrà sapere gli esercizi che non ho svolto nel compitoo.

[professorkappa]

Sembra che manchi un pezzo nel tuo post.
Lo riposti o confermi? Sono un po confuso e non capisco nemmeno la domanda, che non c'e'.

PS: si dice inerente all'entropia.....

[DelCrossB]

ed è qua che mi suona male la cosa; nel senso che credo che non tengo conto dell'eventuale acqua che si trasforma in ghiaccio, o cose simili.

Ciao!

Non c'è acqua che solidifica visto che l'equilibrio è raggiunto alla temperatura di 0°C e vi è presenza sia di ghiaccio sia di acqua. Se vi fosse acqua che solidifica il ghiaccio dovrebbe essere a temperatura inferiore ai 0°C.

Il processo comunque lo immaginerei così:

+ Immergo il cubetto (a $0°C$) nell'acqua (a $13°C$)
+ Parte del ghiaccio (diciamo $m_g$) fonde assorbendo calore $Q = \lambda m_g$ dall'acqua
+ L'acqua cede calore $Q = mc\Delta T$ pari al calore assorbito dal ghiaccio.

Dall'equazione di bilancio che hai correttamente espresso ricavi la massa di ghiaccio disciolta. La variazione di entropia è ottenuta sommando due contributi: fusione del ghiaccio e variazione di temperatura dell'acqua.

Edit: "inerente la" mi suona decisamente bene, checché ne dicano i linguisti

[Sir_Pammer]

il testo è quello che avevo scritto. Essenzialmente vuole sapere la variazione di entropia del processo. poi nel compito ci sono le possibili risposte, ma non le ho scritte. Il problema è quello scritto sopra

[Sir_Pammer]

effettivamente ora che mi ci fai pensare è cosi, dato che la temperatura è sempre 0.

[professorkappa]

Qui qualcuno ti taglierebbe a pezzettini per un "inerente la".
Seriously, inerente alla suonera' pure male, ma si dice cosi'....comunque chiudiamo cosi, senno scappa un altro thread dedicato all'italiano.

MA come fate a ricavare la massa del ghiaccio senza avere la massa dell'acqua?

[Sir_Pammer]

l'acqua è un litro, quindi tengo conto di 1 kg di acqua

[professorkappa]

Ah. Alla voce!
Non avevo visto un litro

[DelCrossB]

Qui qualcuno ti taglierebbe a pezzettini per un "inerente la".
Seriously, inerente alla suonera' pure male, ma si dice cosi'....comunque chiudiamo cosi, senno scappa un altro thread dedicato all'italiano.

Giuro solennemente di non provocare in futuro diatribe (alla greca o alla latina? ) riguardo l'italiano: meglio concentrarsi sulla fisica.