- Due moli di gas perfetto monoatomico effettuano un ciclo termodinamico ABCD costituito da due coppie di trasformazioni isobare-isocore. Nella prima espansione il volume raddoppia mentre nel successivo raffreddamento la temperatura passa da 300 K a 250 K. La differenza di pressione tra le due isobare è pari a 1 atm. Disegnare il ciclo nel piano (p, V ), determinare il lavoro svolto dal gas nel ciclo ed il volume che esso occupa nello stato iniziale. (4.1 l, 415 J)
- Due moli di un gas perfetto compiono il seguente ciclo termodinamico reversibile: espansione isoterma a temperatura T1 = 300 K fino a raddoppiare il volume, trasformazione isobara fino ad una temperatura finale T2 = 400 K, compressione isoterma con dimezzamento del volume, trasformazione isobara fino a temperatura iniziale. Trovare il rapporto p1/p2 tra le pressioni nelle due isobare, il lavoro ed il calore (modulo e segno) scambiato nel ciclo. (p_alta/p_bassa=2, L=Q=-1153 J)
- Un cubetto di ghiaccio fondente di 150 g alla temperatura di 0◦ C è gettato in un recipiente che contiene 300 g di acqua alla temperatura di 50◦ C. Dato il calore latente di fusione del ghiaccio di 80 cal/g, trovare la temperatura finale. (8°C)
- 1.5 litri di ossigeno alla temperatura di 30◦ C e alla pressione di 70 cm di Hg si espandono fino a 2.5 litri e alla pressione di 82 cm di Hg. Trovare il numero di moli di ossigeno e la temperatura finale del sistema. (0.055 mol, 591 K)
- Si forniscono 5 cal ad una sostanza che si espande di conseguenza da 50 a 100 l alla pressione di 1.2 atm. Calcolare la variazione di energia interna. (-6059 J)
- Una mole di gas perfetto, inizialmente alla pressione atmosferica e a 0◦ C, subisce una trasfor- mazione a volume costante (AB), in cui la pressione si dimezza. Quanto lavoro ha compiuto il gas? Qual è la temperatura del gas in B? Il gas si espande quindi a pressione costante (BC) fino ad un volume doppio. Quanto lavoro compie il gas? (0 J, 136.5 K, 1135 J)
- 50 g di ossigeno gassoso a 320 K assimilabili ad un gas perfetto, compiono 80 J di lavoro e assorbono una quantità di calore di 40 cal. Calcolare la variazione di energia interna del sistema, il numero di moli di gas e la variazione di temperatura. (87 J, 1.56 mol, 2.7 K)
- Una mole di gas monoatomico è contenuta in un cilindro, di raggio 5 cm, munito di pistone mobile che lo comprime con una forza di 78.5 N. Per l’assorbimento di una certa quantità di calore, il volume del gas aumenta di 10 dm3 e la sua energia interna aumenta di 100 cal. Calcolare la quantità di calore assorbita e la variazione di temperatura. (519 J, 50 K)
