• Non ci sono risultati.

1665 n J in the adiabatic expansion CD: QCD = 0 in the isothermal compression DA: QDA = WDA = n R T2 ln(VA/VD

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Condividi "1665 n J in the adiabatic expansion CD: QCD = 0 in the isothermal compression DA: QDA = WDA = n R T2 ln(VA/VD"

Copied!
1
0
0

Testo completo

(1)

www.pianetachimica.it

47 IChO 2015 Baku – Azerbaijan Soluzioni preliminari dei problemi preparatori 1 Problema 3 Carnot cycle

These data are read from the graphic:

Point A) PA = 1.667 bar; T2 = 298 K Point B) PB = 5.0 bar; T1 = 392 K Point D) PD = 1.0 bar; T2 = 298 K Point C) PC = 3.0 bar; T1 = 392 K 3.1 In a thermodynamic cycle ∆U = 0 ⇒ Q = W

in the adiabatic compression AB: QAB = 0

in the isothermal expansion BC: QBC = WBC = n R T1 ln(VC/VB) = n R T1 ln(PB/PC) = = n mol 8,314 J/(mol K) 392 K ln(5/3) = 1665 n J

in the adiabatic expansion CD: QCD = 0

in the isothermal compression DA: QDA = WDA = n R T2 ln(VA/VD) = n R T2 ln(PD/PA) = = n mol 8,314 J/(mol K) 298 K ln(1/1,667) = - 1266 n J

W = QAB + QBC + QCD + QDA = 399 n J

The magnitude of useful work is not definable because the quantity of substance (n) is missing.

3.2 Generally the efficiency η of a thermodynamic cycle is defined as:

η = (useful work)/(given heat) = W/QBC = (399 n J)/(1665 n J) = 0,24 even, for Carnot cycle only, the efficiency is:

η = 1- (T2/T1) = 1 - (298 K/392 K) = 0,24

3.3 In the adiabatic expansion CD: PC VCγ = PD VDγ ⇒ PC (T1/PC)γ = PD (T2/PD)γ ⇒ PC1-γ T1γ = PD1-γ T2γ ⇒ (PC/PD)1-γ = (T2/T1)γ ⇒ (1-γ) ln(PC/PD) = γ ln(T2/T1) ⇒ 1/γ -1 = ln(T2/T1)/ln(PC/PD) ⇒ 1/γ = ln(T2/T1)/ln(PC/PD) + 1 ⇒

1/γ = ln(298/392)/ln (3/1) + 1 = 0,75 ⇒ γ = 1/0,75 = 1/(3/4) = 1,33

γ = 1 + R/CV ⇒ γ - 1 = R/CV ⇒ CV = R/(γ -1) = R/(1,33 - 1) ⇒ CV = 3 R

3.4 Remembering that, for an ideal gas, CVmonoatomic = 3/2 R, CVdiatomic = 3/2 R + 2/2 R = 5/2 R, CVtriatomic = 3/2 R + 3/2 R = 3 R, we can affirm that this molecule with CV = 3 R is a triatomic non- linear gas molecule.

Solution proposed by Roberto Tinelli – Student at ITIS "L. dell'Erba" – Castellana Grotte – Italy

Riferimenti

Documenti correlati

[r]

[r]

Solution proposed by Roberto Tauraso, Dipartimento di Matematica, Universit`a di Roma “Tor Vergata”, via della Ricerca Scientifica, 00133 Roma,

[r]

Cioè le concentrazioni di elettroni e lacune ai confini della zona di svuotamento, sono legate alla

Da cui esaminando la differenza tra i valori dei termini corrispondenti delle due successioni , ciò che si può ottenere spostando il cursore con le frecce della tastiera su punti

Table S2 Number of rice reads per pool deconvoluted to one, two, or three BACs; the percentage column reports the fraction of the total number of reads that were deconvoluted to

Non ci si lasci trarre in inganno: una funzione pu` o essere continua anche se il suo dominio non ` e “connesso”, (grosso modo, non ` e fatto da un “unico pezzo”) e pu` o