ESERCIZI DI FISICA 1. Due moli di idrogeno, inizialmente alla temperatura

ESERCIZI DI FISICA

1. Due moli di idrogeno, inizialmente alla temperatura To = 300 K e a pressione Po, si espandono assorbendo il calore Q = 5590 J fino a raggiungere uno stato finale con pressione Po e temperatura T 1 = 400 K. Si dica quali tra le seguenti trasformazioni reversibili potrebbe avere compiuto il gas:

(a) espansione isobara;

(b) riscaldamento isocoro seguito da espansione isoterma;

(c) espansione isoterma seguita da riscaldamento isocoro.

2. Una mole di gas ideale monoatomico si espande assorbendo il calore Q = 3000 J. Sapendo che il lavoro compiuto dal gas è pari al doppio della sua variazione di energia interna, si calcoli la variazione di temperatura del gas.

3. Un cilindro, posto in posizione verticale su un banco di un laboratorio, è chiuso all’estremità superiore da un pistone, libero di scorrere senza attrito lungo il cilindro. Il pistone ha massa di 8 Kg e superficie di 10cm

. Nel cilindro è rinchiusa la quantità di 2 moli di un gas perfetto monoatomico, la cui temperatura viene innalzata di 15

C. Si calcoli:

(a) il lavoro compiuto o subito dal gas;

(b) la variazione di volume del gas dallo stato iniziale a quello finale.

Attenzione: la pressione nel pistone è la somma di quella atmosferica e di quella dovuta al pistone.

4. Una massa m = 10g di Argon (gas perfetto monoatomico, peso molecolare M = 40

) è inizialmente in uno stato A e di pressione P

= 3 atm e temperatura T

= 300K. Calcolare la variazione di energia interna, il lavoro compiuto e il calore assorbito se il gas viene portato in uno stato B di pressione P

= 1atm e temperatura T

= 600K mediante le seguenti coppie di trasformazioni quasistatiche:

(a) da A a C a pressione costante e da C a B a volume costante;

(b) da A a D a volume costante e da D a B a pressione costante;

(c) da A ad E a temperatura costante e da E a B a pressione costante;

(d) da A a F a volume costante e da F a B a temperatura costante.