FISICA GENERALE II
9 Settembre 2014
1) Si considerino n moli di gas ideale che seguono il seguente ciclo
reversibile:
i) espansione adiabatica dallo stato A allo stato B;
ii) compressione isoterma dallo stato B allo stato C;
iii) compressione isocora dallo stato C allo stato A.
Sapendo che VC = ⅓ VB, disegnare il ciclo nel piano pV e dimostrare
che il rendimento η del ciclo ha l’espressione seguente:
dove R è la costante dei gas, cV è il calore specifico molare a volume
costante e γ è il rapporto fra il calore specifico molare a pressione
costante e il calore specifico molare a volume costante.
2) In un circuito alimentato da una batteria di fem 6.0 V (con resistenza
interna trascurabile) circola, per un tempo ∆t = 5.75 min, una corrente
di intensità I = 5.12 A. Calcolare di quanto si riduce l’energia chimica
della batteria.
3) Un elettrone, accelerato da una differenza di potenziale di ∆V1 = 1.0
kV, si muove verso una regione compresa fra due piastre piane e
parallele separate da una distanza D = 20 cm. Tra le piastre è
applicata una differenza di potenziale ∆V2 = 100 V. L’elettrone entra
nella regione muovendosi perpendicolarmente al campo elettrico fra le
piastre. Calcolare il modulo del campo magnetico, perpendicolare sia
alla velocità dell’elettrone che al campo elettrico, necessario affinché
l’elettrone viaggi in linea retta.
4) Applicando il teorema di Gauss, calcolare il campo elettrostatico fra
le armature di un condensatore piano (ideale), in termini di Q (modulo
della carica presente sulle armature) e di Σ (area di ciascuna
armatura).
