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Problema N° 27 Entro un cilindro retto, con pareti rigide adiabatiche e di sezione interna S

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Academic year: 2021

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Problema N° 27

Entro un cilindro retto, con pareti rigide adiabatiche e di sezione interna S, può scorrere senza attrito un pistone di massa m, anch’esso adiabatico. Inizialmente il pistone è bloccato ad una certa quota rispetto alla base del cilindro e nel volume chiuso si trova una mole di gas perfetto monoatomico, a pressione p1 e temperatura T1; sia inoltre p0 la pressione atmosferica.

A. Si sblocca il pistone, si attende che esso si fermi e che il gas raggiunga uno stato di equilibrio termodinamico. Calcolare:

1) la temperatura finale del gas, T2 ; 2) la variazione di entropia del gas, S12 .

B. In alternativa, supporre invece di sbloccare il pistone facendo in modo che il gas evolva secondo una trasformazione molto lenta (quasi-statica), fino a raggiungere uno stato di equilibrio termodinamico. Calcolare:

3) la temperatura finale del gas, T3 ; 4) la variazione di entropia del gas, S13 .

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Soluzione

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