1. La potenza necessaria per portare in 2 ore 60 litri di acqua da 20 °C a 80 °C vale circa
a) 1800 kcal
b) 7.2 kWh
c) 2 kW
d) 2 J/s
2. La temperatura di una massa di 1 grammo di ferro passa da 18 °C a 20 °C, alla pressione
atmosferica.
Calcolare
la
variazione
di
energia
interna
della
massa
di ferro. (calore specifico del ferro c = 448 J/kg K, coefficiente di dilatazione termica del
ferro = 1.1 10-6 K-1, densità del ferro 7.8 103 kg/m3).
a) 8.9 10-1 J b) 1.1 MJ
c) 9.8 10-4 J d) 0.6 kJ
e) 2.3 J
3. In una trasformazione isobara di un gas perfetto la variazione di energia interna è ΔE = -240
kcal mentre la variazione di entalpia è ΔH = -260 kcal. Quale delle seguenti affermazioni è
corretta?
a) la temperatura del sistema non varia
b) il sistema si espande
c) il volume del sistema diminuisce
d) l’entropia aumenta
e) nessuna delle precedenti
4. Una macchina termica opera utilizzando un gas perfetto
monoatomico secondo il ciclo mostrato in figura con p(B) = 3
atm, V(A) = 0.1 l, V(B) = 1 l e p(C) = 1 atm. Il lavoro fatto
nell’intero ciclo vale:
a) 91 J
b) 0 J
c) 1000 kcal
d) 120 MJ
e) 4.186 J
5.
p
A
Una centrale elettrica opera al 80% del suo rendimento teorico di Carnot tra le temperature
300 °C e 700 °C. Se la centrale eroga 1.3 GW di potenza quanto calore disperde in un’ora?
a) 2.6 109 J/h
b) 1010 J/h
c) 9.5 1012 J/h
d) 2 kcal/h
200 cal/h
6. Due moli di elio gassoso, inizialmente alla temperatura di 300 K e alla pressione di 0.400
atm, subiscono una compressione isoterma fino ad una pressione di 1.2 atm. Assumendo che
il gas si comporti come un gas perfetto, determinare il volume finale del gas, il lavoro
compiuto sul gas, l’energia trasferita tramite calore.
a) 0.0290 m3, -3.33kJ, 3.33kJ
b) 44.5 dm3, 2.78 J, 3.44 J
3
c) 0.0410 m , 5.48 kJ, -5.48 kJ
d) 5 l, 6.56 kJ, -6.56kJ
e) 0.029 mm3, 6.67J, 9.21 kJ
7. Una sorgente alla temperatura di 576 K trasferisce 1050 J di calore ad una sorgente alla
temperatura di 305 K attraverso una trasformazione irreversibile. Calcolare la variazione di
entropia del sistema.
a) 1.62 J/K
b) 2.98 J/K c) 7.00 J/K d) 5.78 J/K
e) 9.10 J/K
8. Una massa di 100 g di piombo a 100 °C viene immersa in un calorimetro contenente 200 g
di acqua a 20 °C. Trovare la variazione di entropia del sistema tra lo stato finale e lo stato
iniziale (calore specifico del piombo cPb = 0.0345 cal/g°C e dell’acqua cH2O = 1 cal/g°C).
a) 1.2 cal/K
b) 0.11cal/K
c) 9.0 cal/K d) 0.45 cal/K e) 6.9 cal/K
B
C
V
9. Un recipiente cilindrico di sezione S = 1 dm2, chiuso superiormente da un pistone di massa
m = 10 kg e scorrevole verticalmente senza attrito, contiene n = 2 moli di un gas perfetto; le
pareti del recipiente sono perfettamente trasparenti al calore. L’ambiente esterno ha
pressione P0 = 1 atm e temperatura T0 = 300 K. Si aggiungono dei pallini di piombo sopra il
pistone, fino a raddoppiarne la massa. Si calcoli l’abbassamento h del pistone e il lavoro L
subito dal gas, approssimando come reversibile la trasformazione subita dal gas.
a) 0.38 m, -442 J
b) 38 10-4 m, -44.6 kJ
c) 3.8 102 mm, -30 J
d) 38 mm, 44.6 mJ
e) 3.8 mm, 4.6 kJ
10. L’argon gassoso, che come tutti i gas nobili è monoatomico, viene compresso lentamente in
modo adiabatico in un cilindro isolato finché il suo volume diventa la metà di quello iniziale
Vi = 0.100 m3. Se all’inizio era a pressione atmosferica (1 atm) ed alla temperatura di 27.0
°C, quanto varranno la pressione finale e la temperatura finale?
a) 0.322 atm, 479 °C b) 30 Pa, 30 K
c) 0.322 MPa, 478 K
d) 2 atm, 273 K
e) 322 mPa, 479 °C
