Lezione n.6b (Corso di termodinamica)
Gas ideali
Esercizi
Modulo di Termodinamica
Lezione 6b – Gas ideali Esercizi
Esercizio 1
Un contenitore a pareti rigide e fisse contiene 1,23 kg di
azoto alla pressione di 4,2 bar ed alla temperatura di 18°C.
Aprendo un rubinetto, la pressione all’interno del
contenitore viene portata a 1,5 bar. Supponendo che la
temperatura rimanga costante, calcolare la quantità di
azoto rimasta nel contenitore dopo lo svuotamento parziale
e rappresentare la trasformazione sui piani T-s e p-v.
Modulo di Termodinamica
Lezione 6b – Gas ideali Esercizi
Esercizio 2
1,0 kg di aria sono contenuti in un sistema pistone-cilindro
adiabatico alla temperatura di 35°C ed alla pressione di
2,00 bar. Successivamente il volume viene ridotto ad 1/3
del volume iniziale. Supponendo nulli gli attriti tra pistone e
cilindro, calcolare la temperatura finale, la pressione finale,
la variazione di energia interna, di entalpia e la produzione
entropica totale.
Modulo di Termodinamica
Lezione 6b – Gas ideali Esercizi
Esercizio 3
10 litri di azoto sono contenuti in un recipiente a pareti
rigide, fisse ed adiabatiche alla pressione di 3,5 bar ed alla
temperatura di 25°C. Successivamente, mediante un
agitatore, la pressione viene portata 4,8 bar. Quanta
energia meccanica è necessario somministrare? A che
temperatura si porta l’azoto? Calcolare inoltre la produzione
entropica relativa all’intera trasformazione. Supponendo
che l’incremento di pressione sia ottenuto fornendo energia
termica (TSET=150°C) anzichè meccanica, calcolare la
produzione entropica totale.
Modulo di Termodinamica
Lezione 6b – Gas ideali Esercizi
Esercizio 4
1,25 kg di ossido di carbonio, contenuti in un sistema
pistone-cilindro con attriti nulli, passano da una
temperatura T1=250K ad una temperatura T2=320K.
Supponendo che lungo la trasformazione la pressione
rimanga costante e pari a 1,65 bar, calcolare il lavoro ed il
calore scambiati lungo la trasformazione. Rappresentare le
energie scambiate nei piani T-s e p-v.
Modulo di Termodinamica
Lezione 6b – Gas ideali Esercizi
Esercizio 5
Dell’aria, contenuta in un sistema pistone cilindro evolve
secondo una trasformazione adiabatica internamente
reversibile tra lo stato p1=48bar, T1=300K, v1=0,125m3/kg
e lo stato v2=0.345m3/kg.
Calcolare temperatura finale, pressione finale, variazione di
energia interna e di entalpia.
Ripetere i calcoli per trasformazione politropica con n=1,3
ed n=1,5.
