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Unità 14 La termodinamica e i suoi principi
Scheda di valutazione 1
1) L’area racchiusa entro un ciclo raffigurato nel piano V-p rappresenta un lavoro positivo:
a. se il ciclo è descritto in senso orario
b. solo se rappresenta la trasformazione di un gas perfetto contenuto all’interno di un recipiente
termicamente isolato
c. solo se il gas si espande
d. qualunque sia il verso di percorrenza del ciclo
2) Un gas, contenuto in un cilindro munito di pistone mobile, occupa a pressione atmosferica
un volume di 2,0 l. Riscaldato a pressione costante, il gas si espande fino a raddoppiare il
suo volume. Qual è il lavoro compiuto dal gas per espandersi?
a. 4,0 l atm c. 200 l atm
b. 200 J
d. 0
3) Un gas assorbe una quantità di calore Q e compie un lavoro L senza variare la sua temperatura. Per il
primo principio della termodinamica è vero che:
a. U − Q = 1, dove U rappresenta l’aumento dell’energia interna del gas
b. U/Q = 1, dove U rappresenta la diminuzione dell’energia interna del gas
c. Q − L = 1
d. Q/L = 1
4) L’energia interna di un gas perfetto:
a. è espressa dalla relazione U = n cv T, dove n è il numero di moli, cv il calore specifico a volume
costante e T la variazione di temperatura del gas
b. è indipendente dalla natura chimica del gas considerato
c. dipende solo dalla pressione esercitata sul gas
d. non varia se il gas subisce una trasformazione termodinamica ciclica
5) Durante un ciclo una macchina termica assorbe una quantità di calore pari a 150 cal e produce
un lavoro di 70,0 J. La quantità di calore che la macchina cede al refrigerante in un ciclo è:
a. 133 cal
c. 150 cal
b. 80,0 J
d. 17,0 cal
6) Una macchina termica compie il ciclo rappresentato in figura. Sapendo che la quantità
di calore ceduto all’ambiente durante il ciclo è pari a 3000 J, determina il rendimento della
macchina.
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7) Una macchina termica reversibile assorbe da una sorgente 3,25 · 106 cal e cede a un refrigerante
2,43 · 106 cal. Sapendo che la temperatura del refrigerante è di 18,0 °C, calcola la temperatura della sorgente.
Stabilisci inoltre di quanto bisogna elevare la temperatura della sorgente affinché il rendimento aumenti
di 1/4 del suo valore iniziale.
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Unità 14 La termodinamica e i suoi principi
Scheda di valutazione 2
1) Se un gas subisce una trasformazione irreversibile che fa assumere alla sua pressione
e al suo volume valori diversi da quelli iniziali, possiamo affermare che:
a. è impossibile rappresentare la trasformazione nel piano V-p
b. la trasformazione è rappresentata nel piano V-p da una curva continua che unisce due punti
distinti corrispondenti agli stati termodinamici iniziale e finale del gas
c. la rappresentazione grafica della trasformazione nel piano V-p non può essere utilizzata per
determinare il lavoro compiuto o subito dal gas per passare dallo stato termodinamico iniziale a
quello finale
d. nessuna delle precedenti affermazioni è corretta
2) Se a pressione atmosferica il gas contenuto dentro un cilindro viene lentamente raffreddato in modo tale
che il suo volume passi da 30 cm3 a 20 cm3, il lavoro compiuto sul gas è pari a:
a. 1,0 J
c. 100 J
b. 5,0 J
d. 1,0 cal
3) Un gas subisce una trasformazione isocora. Quale delle seguenti relazioni è corretta?
a. Q/U = 1
c. L/Q = 1
b. Q – U =1
d. L − Q = 1
4) Quale trasformazione può avere subito un gas perfetto se durante il processo la sua energia
interna è rimasta invariata?
a. isocora
b. adiabatica
c. isoterma
d. isobara
5) Una macchina termica compie un lavoro di 900 J cedendo alla sorgente fredda 15 cal. Il calore
sottratto alla sorgente calda è:
a. 63 J
c. 500 J
b. 200 cal
d. 230 cal
6) Una macchina termica, che compie il ciclo mostrato in figura, ha un rendimento del 28%. Determina
quanto calore assorbe e cede la macchina in un ciclo.
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7) Per sollevare un blocco di massa 25,0 kg a un’altezza di 5,50 m una macchina termica
irreversibile assorbe da una sorgente a temperatura T2 = 600 K una quantità di calore Q2 = 4,50 kcal.
Calcola il rendimento. Sapendo che una macchina termica ideale, operante fra le stesse due sorgenti,
avrebbe un rendimento 4,70 volte più grande di quello della macchina reale, stabilisci qual è la
temperatura T1 della sorgente più fredda.
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