Esercizi: Trasformazioni adiabatiche e politropiche
1. Una certa quantit`a di aria, il cui stato iniziale `e caratterizzato dalle coordinate termodinamiche Vi = 5.0 m3, pi = 4.0 atm, Ti = 60.0◦C, subisce una trasformazione fino ad uno stato finale in cui Vf = 3.0Vi e pf = 1.0 atm. La trasformazione seguita `e una politropica, del tipo pV k = costante, con l’esponente k incognito. Nell’ipotesi che l’aria sia assimilabile a un gas perfetto, si determini:
a) l’esponente k della trasformazione;
b) il lavoro L compiuto dall’aria;
c) la variazione di energia interna ∆Eint dell’aria;
d) la quantit`a di calore Q assorbita dall’aria.
2. Una pistola spara proiettili di massa m = 20 g. A ogni sparo vengono rilasciate nell’esplosione n = 6.0 · 10−3 mol di gas ideale in un volume V0 = 0.2 cm3 a una temperatura T0 = 1000 K. La canna della pistola ha un volume Vc = 20 cm3. Assumendo che l’attrito del proiettile sulla canna sia trascurabile e che l’espansione del gas nella canna successiva all’esplosione sia adiabatica con γ = 1.5, determinare la velocit`a di uscita del proiettile.
