Fisica
1
Durante una trasformazione, la temperatura di un gas perfetto rimane costante mentre il suo volume diminuisce. Quale delle seguenti affermazioni è vera?
A Il gas cede calore all’esterno.
B La trasformazione è adiabatica.
C La pressione del gas diminuisce.
D Aumenta l’energia cinetica media delle molecole del gas.
2
In quali condizioni un gas reale si comporta praticamente come un gas perfetto?
A Alta temperatura e alta pressione.
B Alta temperatura e bassa pressione.
C Bassa temperatura e alta pressione.
D Bassa temperatura e bassa pressione.
3
Una certa quantità di gas perfetto viene scaldata a volume costante da 100 °C a 200 °C. Che cosa
si può dire della pressione finale?
A È 1,27 volte la pressione iniziale.
B È 1,42 volte la pressione iniziale.
C È il doppio della pressione iniziale.
D È la metà della pressione iniziale.
4
L’enunciato di Kelvin del secondo principio afferma: è impossibile realizzare una trasformazione
in cui...
A l’unico risultato sia il passaggio di calore da un corpo con una data temperatura a un corpo
con una temperatura maggiore.
B l’unico risultato sia quello di convertire in lavoro tutto il calore assorbito da un’unica
sorgente.
C l’unico risultato sia quello di convertire in lavoro il calore assorbito da due sorgenti.
D il risultato principale sia quello di convertire in lavoro tutto il calore assorbito da un’unica
sorgente.
5
Indicati con A la quantità di calore sottratto al serbatoio freddo e con B il lavoro compiuto, il coefficiente di prestazione di un frigorifero è:
A A ·B
B A/B
C B/A
D 1/AB
6
Un pistone contiene 4,8 moli di gas perfetto. Il gas riceve 2,3 · 103 J di calore dall’esterno e si espande alzando lo stantuffo. Durante il processo la temperatura del gas diminuisce di 45 K.
Calcola la variazione di energia interna e il lavoro compiuto dal gas.
3
3
nRt   4.8  8.31 (45)  2.7 103 J
2
2
L  U  Q  (2.7  2.3) 103 J  5.0 103 J
U 
Nome…………………………… Cognome……….………………….. 29/05/12
Fisica
7
Una macchina di Carnot opera fra due sorgenti a temperature rispettivamente di –15 °C e 230 °C.
Durante un ciclo, la macchina compie un lavoro di 1,7 · 103 J.
Calcola il rendimento della macchina e il calore prelevato dalla sorgente più calda.
  1
Tf
Tc
 1
258
 0.49
503
1.7  10 3 J
3
L
Q
  0.49  3.5  10 J
8. “Isoterma”, “isocora”, “isobara”: questi tre termini indicano tre diversi tipi di trasformazione di un
gas. Precisa il loro significato, scrivi le leggi che le caratterizzano e rappresentale in un grafico PV.
9. Riporta e commenta gli enunciati di Kelvin e Clausius e mostra come essi siano coerenti con la
teoria delle macchine termiche.
Nome…………………………… Cognome……….………………….. 29/05/12