TEST DI FISICA TERMODINAMICA IV F AS 2008-09 Fila

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TEST DI FISICA
TERMODINAMICA
IV F A.S. 2008-09
Fila A Risposte
La compressione di un gas
1 Un gas occupa il volume di 100 dm3 a una pressione di 10 atm e alla temperatura di 20 °C.
Successivamente il volume viene ridotto a 20 dm3 e la temperatura sale a 30 °C.
• Esprimi i volumi nelle unità del SI.
V1= 0,1 m3; V2=0,02m3
• Esprimi la pressione e la temperatura iniziali nelle unità SI.
p=10x1,01x105Pa=1,01x106Pa
• Che valore assume la pressione dopo la trasformazione?
…p2V2/T2= p1V1/T1…da cui: p2=5,22x106Pa
• Qual è la variazione di pressione?
…4,21x106Pa………………
• La trasformazione effettuata dal gas è di tipo particolare?
No
Trasformazione termodinamica
3 Considera la trasformazione ABCA rappresentata nella figura.
• Di che tipo di trasformazione si tratta?
Ciclica……
• Che tipo di trasformazione è la A → B?
Espansione isobarica
• Calcola il lavoro totale.
L=50,J……………………………
3 Due recipienti identici sono pieni d’aria a temperatura ambiente e a pressione atmosferica; uno
dei due viene messo in un frigorifero, l’altro in acqua a 50 °C. Che cosa si può dire sulle velocità
delle molecole nei due recipienti?
A sono uguali
B le molecole del gas nel recipiente in frigorifero si muovono con velocità minore
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TERMODINAMICA
IV F A.S. 2008-09
C le molecole del gas nel recipiente in acqua hanno velocità minore
D non si può dire nulla perché l’aria è un miscuglio di gas
4 Una trasformazione isobarica è caratterizzata da una pressione di 2 × 105 Pa. Se il volume passa
da 300 cm3 a 900 cm3, qual è il lavoro compiuto dal gas?
A 1,2 × 108 J
B 120 J
C 12 J
D 1,2 J
5 Un sistema termodinamico scambia energia con l’ambiente esterno assorbendo 1500 J di calore e
compiendo un lavoro di 600 J. Qual è la variazione di energia interna del sistema?
A 2100 J
B –900 J
C 900 J
D –2100 J
6 Una macchina ideale di Carnot lavora tra le temperature di 100 °C e 600 °C. Qual è il suo
rendimento?
A 65,5%
B 55,6%
C 100%
D 57,3%
7 Enuncia il teorema di Carnot e spiega in che consiste il ciclo di Carnot.
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8 Scrivi l’equazione di stato dei gas perfetti spiegando il significato dei simboli che vi figurano.
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TERMODINAMICA
IV F A.S. 2008-09
Fila B Risposte
Trasformazione termodinamica
1 Considera la trasformazione ABCA rappresentata nella figura.
• Che tipo di trasformazione è la C → A?
Isovolumica……………
• Esprimi i valori di pressione e volume nelle unità del SI.
…pA=pB=1,01x105Pa; pC=3,03x105Pa; VA=VC=5x10-4m3; VB=1x10-3m3…………
• Il lavoro è positivo o negativo?
Negativo…………………………………
Rendimento di una macchina termica
2 Una macchina a vapore funziona fra le temperature di 20 °C e 120 °C.
• Determina il rendimento ideale.
r=1-Tf/Tc=25,45%……
• Il rendimento reale è maggiore, uguale o minore di quello ideale?
Minore
• Per quale ragione?
Ogni macchina reale ha un rendimento minore di quello della macchina di Carnot
• Se la macchina acquista una quantità di calore di 8000 J, quanto lavoro compie?
L=rQa=0,2545x8000=2,0x103J…
3 Se un gas perfetto occupa un volume di 2 m3 alla pressione di 1 atm, quale volume occuperà alla
pressione di 3 atm se la temperatura rimane costante?
A 3 m3
B 6 m3
C 1/3m3
D 2/3m3
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TERMODINAMICA
IV F A.S. 2008-09
4 A volume costante, dimezziamo la temperatura assoluta di un gas perfetto. Che cosa succede alla
pressione?
A raddoppia
B dimezza
C cambia a seconda del numero di molecole
D non possiamo saperlo se non conosciamo il volume
5 Se rappresentiamo graficamente il volume di un gas perfetto in funzione della temperatura
centigrada (a pressione costante), otteniamo:
A un’iperbole
B una retta non passante per l’origine
C una retta passante per l’origine
D una parabola
6 Lo stato di un gas dipende dai parametri p, V, T. Se in una trasformazione di un gas perfetto il
numero di molecole resta costante, al variare di uno dei tre parametri:
A corrisponde sempre una variazione degli altri due parametri
B solo uno può rimanere costante
C gli altri due possono rimanere costanti
D deve comunque variare la temperatura del gas
7 Come si può calcolare il lavoro compiuto da un gas in una trasformazione isobara?
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8 Schematizza il funzionamento di una macchina termica e di una macchina frigorifera.
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Alunna/o:_________________________________
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