LICEO SCIENTIFICO CARLO CATTANEO
CLASSI QUARTE Indirizzo P.N.I.
ESERCIZIARIO ESTIVO DI FISICA
M
Meeccccaanniiccaa ddeeii fflluuiiddii
F.1.
A quante atmosfere e Pascal corrisponde una pressione di 38 mmHg ?
F.2.
All’interno di una pentola a pressione il vapore raggiunge 5 atm (mentre la pressione esterna vale 1
atm); quant’è il modulo della forza risultante sul coperchio, se questo è un disco di raggio 10 cm ?
F.3.
A quale profondità in un fluido di densità = 0.6x103 kg/m3 (la cui superficie libera è esposta
all’atmosfera) la pressione vale 2 atm ?
F.4.
Il tubo nel disegno è riempito d’acqua, è chiuso alla base da un tappo
di sezione 1 cm2 ed ha un dislivello, tra la base e la sommità, di 3 m .
La forza agente dall’interno del tubo sul tappo vale (in modulo):
F.5.
In un tubo di sezione 10 cm2 un fluido scorre alla velocità di 3 m/s. Quanto vale la portata del tubo?
F.6.
Nella tubazione scorre un fluido incomprimibile. Quale tra le seguenti affermazioni è corretta?
a) Nella sezione (1) la velocità e la pressione sono minori rispetto
alla sezione (2) ;
b) nella sezione (1) la velocità è maggiore e la pressione è minore
rispetto alla sezione (2) ;
c) nella sezione (1) la velocità è minore e la pressione è maggiore
rispetto alla sezione (2)
TTeerrm
moollooggiiaa
T.1.
Quante moli di gas perfetto occupano un volume di 3 litri alla pressione di 2 atm ed alla temperatura di 200° C ?
T.2. Un gas passa isobaricamente da T 1 = 300°K a T2 = 450°K ; se il volume iniziale era 0.6 m 3 , quanto vale
quello finale?
T.3. Un gas perfetto si trasforma come nel grafico a destra; è vero che:
p
a. la trasformazione è isobara ;
b. la temperatura finale del gas è uguale a quella iniziale;
c. nella trasformazione il gas non mantiene costante nessuno dei suoi parametri.
V
T.4. Qual è l’energia cinetica media delle molecole di gas perfetto alla temperatura di 600°K ?
T.5. Quanto vale l’energia interna di 4 moli di gas perfetto alla temperatura di 800°K ?
T.6. Un blocco di metallo di 300 grammi raffredda da 35°C a 15°C emettendo 240 calorie. Quanto vale il calore
specifico del metallo ?
T.7. 400 grammi di un solido, di calore specifico 0.1 cal / g °C e inizialmente a 80°C, vengono immersi in 1 kg
d’acqua inizialmente a 20°C . Qual è la temperatura finale del sistema?
T.8. Un gas perfetto segue la trasformazione rappresentata nella figura a destra, nel
verso indicato ; nel grafico, le pressioni sono indicate in atmosfere ed i volumi in litri.
Quanto lavoro compie il gas durante la trasformazione?
p
42-
V
1
5
T.9. Supponendo che il gas dell’esercizio precedente nel corso della trasformazione assorba una quantità netta di
calore pari a 3200 J, di quanto varia la sua energia interna?
T.10. In una trasformazione adiabatica di un gas perfetto
a. il gas, non scambiando calore, non varia la propria temperatura;
b. il gas aumenta comunque la propria energia interna ;
c. il gas si riscalda se si comprime e si raffredda se invece si espande.
T.11. Durante una trasformazione isoterma di un gas perfetto
a. il gas non scambia calore, viceversa la sua temperatura varierebbe ;
b. il gas restituisce sotto forma di lavoro meccanico esattamente tutto il calore che assorbe ;
c. l’energia interna del gas aumenta se il volume aumenta e diminuisce se il volume si contrae.
T.13. Nel corso di una trasformazione, un gas compie 200 J di lavoro ed assorbe 500 J di calore. Di quanto varia
la sua energia interna?
T.14. Si vuole fondere un blocco di ghiaccio di massa 200 grammi alla temperatura iniziale di – 10°C . Quanto
calore occorre fornirgli? (Calore specifico del ghiaccio: 0.52 cal/g °C ; calore latente di fusione: 79.7 cal / g )
T.15. Il calore latente di fusione dello stagno vale 14 cal/g . Un pezzo di stagno di massa 20 grammi, inizialmente
liquido, solidifica perché viene posto in un ambiente a bassa temperatura (lo stagno fonde a 232°C). Quanto calore
emette?
T.16.
gas?
L’energia cinetica media delle molecole di un gas perfetto vale 8.28x10– 21 J. Qual è la temperatura del
T.17. Nel grafico a destra, che rappresenta la trasformazione di un gas perfetto,
p
le pressioni sono in atmosfere e i volumi in litri. Quanto lavoro compie il gas in
tale trasformazione?
4
1
V
1
2
3
4
T.18.
In riferimento al grafico del precedente quesito, in quale punto il gas è alla massima temperatura?
T.19. Una macchina reversibile, il cui rendimento è del 40%, ad ogni ciclo espelle 84 joule di calore non convertito
in lavoro. Quanto lavoro produce in un ciclo?
T.20. Una macchina reale opera tra due termostati alle temperature di 600°K e 300°K. Se il suo rendimento è il
70% del rendimento di Carnot e se in un ciclo assorbe 140 J di calore, quanto lavoro produce in un ciclo?
T.21. In ogni ciclo, una macchina termica preleva 240 J di calore da un termostato a 800°K e cede 120 J di
calore ad un altro termostato a 300°K. La macchina in esame
a. è reversibile ;
b. è non reversibile ;
c. non può esistere in quanto contravverrebbe il secondo principio della termodinamica.
O
Onnddee
W.4. Due sorgenti coerenti emettono onde di lunghezza = 0.8 m . A quale tipo di fenomeno dànno origine le
due onde in un punto situato a 2 metri da una sorgente e a 1.6 metri dall’altra ?
W.5. Un’onda stazionaria
a. è un’onda che ha velocità molto bassa ;
b. è un’onda di grande lunghezza d’onda ;
c. è un’onda che si propaga in un mezzo di dimensioni finite .
W.8. Un’onda acustica di frequenza 30 000 Hz è normalmente considerata
a. un suono molto grave ;
b. un suono molto acuto ;
c. un ultrasuono.
W.9. Un’onda acustica di frequenza 80 Hz è normalmente considerata
a. un suono molto grave ;
b. un suono molto acuto ;
c. non viene udita dall’uomo.
W.13. Una sorgente di onde di frequenza = 441 Hz, la cui velocità in aria è di 340 m/s,
si allontana con velocità vS=17 m/s. Quale frequenza percepisce il rilevatore fermo ?
S
R
W.15. La velocità della luce in un particolare tipo di vetro vale 1.8 x 108 m/s. Quanto vale l’indice di rifrazione di
tale vetro?
W.16. Un raggio luminoso proveniente dall’acqua (n=1.33) incide con un angolo di 30° su una lastra di vetro
(n=1.6). Qual è l’ampiezza dell’angolo di rifrazione?
W.19. Un raggio luminoso proveniente dal vetro ( n = 1.8 ) si riflette totalmente,
senza rifrazione, alla superficie di separazione con l’aria. E’ possibile che lo
stesso raggio si rifranga se contro il vetro ci fosse acqua ( n = 1.33) anziché aria?
aria
vetro
acqua
vetro
Questionario
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Che cosa intendi per calore e per temperatura?
Che cosa intendi per calore specifico e per capacità termica?
Qual è la legge che descrive la dilatazione termica dei corpi solidi?
Che cosa intendi per gas perfetto e quali leggi ne descrivono il comportamento?
Quali trasformazioni termodinamiche conosci? Descrivi.
Enuncia i principi della termodinamica
Descrivi il ciclo di Carnot
Elementi caratteristici delle onde
9. Le leggi della riflessione e della rifrazione.
10. La rIflessione totale.
11. Caratteristiche degli specchi
