Esercizi di termodinamica
IMPORTANTE:
Il compito conterrà domande a scelta multipla, oltre che esercizi. Non preoccuparti se non riesci a svolgere
alcuni di questi esercizi, perché quelli del test sono probabilmente più facili.
Ricorda: oltre che a scuola, il prof. Marino è disponibile via e-mail per qualunque chiarimento
([email protected]), oppure via facebook.
1) Indica quale delle seguenti affermazioni relative alla legge di Boyle è FALSA:
[ ☺ suggerimento per chi non sa rispondere…. Mettiti a studiare sennò ti lascio la fisica]
la legge di Boyle concerne le trasformazioni isocore (cioè a volume costante) di un gas perfetto;
solo i gas perfetti seguono perfettamente la legge di Boyle;
la legge di Boyle afferma che la pressione p di un gas è inversamente proporzionale al suo volume;
nel piano di Clapeyron (grafico P-V) una trasformazione termodinamica che segua tale legge si
2) Calcolare la variazione di energia interna che subisce un gas che da una fiamma trae 2500 J di
calore e si espande alla pressione atmosferica aumentando il volume della quantità ∆V = 0.0025
m3 .
[ ☺ suggerimento per chi non sa rispondere…. Datti all’ippica!]
3) Calcolare la variazione di energia interna di un gas che viene compresso per 3 cm da una forza
media di 300 N nell’ipotesi in cui la trasformazione sia adiabatica.
4) In una trasformazione isocora, 30 g di ossigeno (calore specifico 900 J/kg°C) è riscaldato
passando da 20 °C a 32 °C. Calcolare la variazione di energia interna e dire se essa aumenta o
diminuisce.
5) Durante una trasformazione, il volume di un gas, sottoposto a una pressione media di 2 atm
(200000 Pa) aumenta da 0,00004 a 0,00006 m3. Nel frattempo il gas si raffredda, e così facendo
permette a 300 g di acqua, con cui è a contatto, di riscaldarsi di 2 °C. Calcolare la variazione di
energia interna del gas.
6) Un gas è compresso da una pressione media di 300000 Pa e mentre diminuisce il suo volume di
0,0002 m3 esso viene raffreddato cedendo 300 J di calore all’ambiente.
- Calcolare la variazione di energia interna del gas e dire se essa è aumentata o diminuita.
- Dire se la temperatura del gas è aumentata o è diminuita nell’ipotesi in cui si tratta di un
gas ideale (o perfetto). Giustificare la risposta.
- Dire se l’energia cinetica media delle molecole di cui è costituito il gas perfetto è
aumentata o è diminuita. Giustificare la risposta.
7) L’energia cinetica delle pale di una ventola che gira in 250 g di acqua diminuisce di 300 J dopo
qualche secondo. Poiché l’energia non può scomparire, questi 300 J devono essere stati ceduti
all’acqua, aumentandone la temperatura. A quanto ammonta tale aumento di temperatura?
