2_fisica_termodinamica

ITIS Volta Borgonovo V T
A.S. 2015/2016
Classe 2C Alunno:_____________________________ Data:____________________
Verifica di Fisica (Il calore e la termodinamica):
1) Come si propaga il calore? Descrivi i tre principali fenomeni.
2) Riporta il secondo principio della termodinamica nelle due formulazioni viste.
3) Riporta il principio zero della termodinamica.
4) Un tubo pieno di rame perfettamente isolato verso l’esterno è a contatto,
attraverso le sue estremità, con due sorgenti di calore rispettivamente alle
temperature di 150°C e 20°C con le quali scambia liberamente calore. Il tubo ha una
lunghezza di 2m e un diametro di 4 cm. Calcola il calore trasferito attraverso il tubo in
un minuto. (Coefficiente di conducibilità termica del rame: CU=390 W/(m∙K)).
5) Un pezzo di piombo di massa 0.5 kg è posto in un calorimetro che contiene 1 litro
di acqua alla temperatura di 15°C. La temperatura iniziale del pezzo di piombo è di
100°C e il suo calore specifico vale 130 J/(kg K). Calcola la temperatura di equilibrio
raggiunta dal piombo e dall’acqua trascurando la quantità di calore ceduta dal piombo
al calorimetro.
6) Un cilindro provvisto di pistone è completamente isolato dall’esterno e contiene
N=8.2∙1022 molecole di gas perfetto monoatomico. Il sistema lasciato espandere
senza scambi di calore con l’esterno compie un lavoro pari a 30J. Calcola la variazione
di temperatura del gas durante l’espansione.
7) Una motore a scoppio durante un ciclo completo assorbe 400J dalla combustione
del carburante e cede 70 cal all’ambiente attraverso i gas di scarico. Calcola il
rendimento del motore.
8) Un cilindro metallico chiuso da un pistone mobile è immerso in una grande vasca di
ghiaccio alla temperatura di fusione. Il gas all’interno del cilindro viene compresso
lentamente da una forza costante pari a 900N e il pistone si abbassa di 5 cm.
a) Di che tipo di trasformazione si tratta?
b) Di quanto varia l’energia interna?
c) Quanto calore viene scambiato con la vasca?
d) Sapendo che il calore latente di fusione del ghiaccio è 334∙103 J/kg, quanto
ghiaccio si scioglie?