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Lf (ghiaccio)=3.33x105 J/kg, LV (acqua)=2.26x106 J/kg Esercizio 1 Una quantità di H2 (gas perfetto biatomico) pari a 4g compie il seguente ciclo: AB: espansione isoterma

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Academic year: 2021

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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica – A.A. 2007/8 Verifica scritta di Elementi di Termodinamica – 29 maggio 2008

COGNOME ________________ NOME________________MATRICOLA______________

NOTE: questo foglio deve essere restituito con le risposte numeriche complete di unità di misura. E’ obbligatorio giustificare le risposte in brutta. I punteggi sono indicati in parentesi accanto a ciascuna domanda.

J) Costanti: R = 8.315 J/(mole K); c(acqua)=4186 J/(kg K); c(ghiaccio)=2090 J/(kg K);

Lf (ghiaccio)=3.33x105 J/kg, LV (acqua)=2.26x106 J/kg

Esercizio 1 Una quantità di H2 (gas perfetto biatomico) pari a 4g compie il seguente ciclo:

AB: espansione isoterma; BC compressione isobara; CA riscaldamento isocoro, VA=1 litro, TA= 300K, VB=2VA. Calcolare le seguenti quantità, indicandole con il segno corretto:

1.1 (3) La temperatura e la pressione nel punto C. TC= pC=

1.2 (4) Il calore assorbito(segno +) o ceduto (segno -) dal gas nelle tre trasformazioni del ciclo.

QAB= QBC= QCA=

1.3 (4) Il lavoro compiuto(+) o assorbito(-) dal gas nelle tre trasformazioni del ciclo.

WAB= WBC= WCA=

Esercizio 2 Una quantità di ghiaccio pari a 5kg viene riscaldata da -18° C fino a 0° C.

2.1 (3) Calcolare il calore assorbito dal ghiaccio nel riscaldamento Q = 2.2 (3) Calcolare la variazione di entropia nel riscaldamento. ΔS =

2.3 (3) Il ghiaccio viene ulteriormente riscaldato e se ne fanno sciogliere 500g. Calcolare la variazione di entropia per il sistema acqua+ghiaccio ΔS =

Esercizio 3 Una macchina di Carnot opera con un rendimento del 30% tra TC (fredda) e TH

(calda) ignote. In ogni ciclo la macchina cede 1400J alla sorgente fredda. Calcolare:

3.1 (3) Il lavoro fornito dalla macchina in un ciclo W =

3.2 (3) La temperatura della sorgente calda se la variazione di entropia lungo l’isoterma a

temperatura TH è ΔS= 5 J/K T2=

3.3 (3) Supponendo che la macchina compia 10 cicli al secondo ed il lavoro prodotto e venga utilizzato per riempire di acqua un serbatoio di 1000m3 a monte di un dislivello di 100m, determinare quanto tempo è necessario per riempire il serbatoio . t=

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