Termologia e calore

Istituto d’istruzione superiore ”A. Businco”- Liceo Scientifico,
Jerzu
Verifica generale di Fisica
4a B
• A quanti gradi Celsius corrispondono 100 gradi Fahrenheit?
73, 3o C;
112, 4o C;
237, 6o C;
37, 8o C
• Se un gas dilatato a pressione costante ha un volume che è aumentato
del 0, 001%, di quanto è aumentata la sua temperatura?
• Il coefficiente di dilatazione termica del gas è
273o C
273o K,
273, 35o C,
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273o C
• Quando un gas subisce una trasformazione isocora:
– La temperatura rimane costante, ma varia solo il volume
– Variano sia il volume che la temperatura
– A volume costante è costante il prodotto fra temperatura e volume
– Il volume rimane costante, ma varia la temperatura
• Rispondi in non più di 10 righe alle seguenti domande:
o Spiega la prima e la seconda legge di Gay-Lussac
o Spiega la differenza nella dilatazione termica dei solidi e dei gas
o Spiega il rapporto tra la legge di Gay-Lussac e la temperatura assoluta
• Un gas effettua una trasformazione isoterma dallo stato A
(pA = 40atm, VA = 7dm3 ) allo stato B (pB = 15atm), alla temperatura
di 60o C, e successivamente effettua una isobara dallo stato B allo stato
C (VC = 10dm3 ). Calcola la temperatura allo stato C.
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Istituto d’istruzione superiore ”A. Businco”- Liceo Scientifico,
Jerzu
4a B
Verifica generale di Fisica
• Un gas perfetto, che occupa un volume di 4l, viene riscaldato di 50o C a
pressione costante. Calcola la variazione di volume del gas. Il volume
finale del gas.
• Una bombola contiene gas alla pressione di 5atm e alla temperatura
di 20o C. La bombola può resistere fino a pressioni di 6atm; se viene
lasciata esposta al sole, fino a quale temperatura può essere riscaldata
senza pericolo?
• Un gas perfetto alla pressione di 1atm e alla temperatura di 273K viene
riscaldato a volume costante fino alla temperatura di 300K. calcola il
volume finale del gas.
• Un gas perfetto esegue una trasformazione isoterma, alla temperatura
T = 200K, passando da uno stato iniziale in cui la pressione è 2atm e
il volume è 2l a uno stato finale in cui il gas occupa un volume di 4l.
ricava il valore della pressione finale. Supponendo che il gas subisca
una trasformazione isobara che lo porta alla temperatura di T = 300K
trovare il valore delle variabili termodinamiche del gas alla fine della
trasformazione.
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Quesiti
Che cos’è una trasformazione isocora?
Che cos’è una trasformazione isobara?
Enuncia le leggi di Gay-Lussac.
Enuncia la legge di Boyle.
Perché si può affermare che −273, 16o C è la temperatura minima raggiungibile da un corpo?
Vero/Falso
Una trasformazione in cui la pressione di un gas si mantiene costante
viene detta isoterma.
All’aumentare della pressione di un gas aumenta anche il suo volume
Raddoppiando il volume di un gas, a temperatura costante, la pressione
si dimezza.
A temperatura costante il volume e la pressione di un gas sono inversamente proporzionali.
Raddoppiando la pressione di un gas, a temperatura costante, il volume
si dimezza.
Alla temperatura di 0K la pressione di un gas è nulla.
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Istituto d’istruzione superiore ”A. Businco”- Liceo Scientifico,
Jerzu
4a B
Verifica generale di Fisica
• Quale meccanismo di propagazione del calore può avvenire anche senza
la presenza di materia?
• Qual’è l’unità di misura del coefficiente di conducibilità termica?
• Spiega il meccanismo di trasporto del calore durante la convezione.
• Sono necessari 4kJ di energia termica per innalzare la temperatura di
un oggetto di ferro (c = 0, 5 kgkJo C ) di 45o K. Qual’è la sua massa?
• Quanto calore attraversa in un’ora una parete di mattoni (k=0,5) alta
3m, lunga 4m e spessa 25cm tra le cui facce c’è una differenza di
temperatura di 15o C?
• Quale spessore deve avere un rivestimento di sughero(k=0,04), con una
sezione di 18m2 , per fare in modo che, se fosse posto tra una cantina
che deve mantenere una temperatura di 5o C e un locale caldaia che
può raggiungere la temperatura di 40o C, faccia passare giornalmente
una calore massimo di 21, 77J?
• Per risparmiare energia la soletta di un soffitto viene ricoperta con uno
strato di 5cm di lana di vetro(k=0,042). Supponiamo che la soletta
abbia già uno strato di mattoni(k=0,5) di 20cm, che la temperatura
esterna sia di 6o C e quella interna 20o C.
Calcola:
– Il calore disperso in un giorno dalla soletta di soli mattoni
– Il calore disperso in presenza della lana di vetro
– la conducibilità del soffitto ricoperto.
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Formule:
Q = c · m · ∆T
C =c·m
Q=k·
Q=
S · ∆T ∆t
d
S · ∆T ∆t
d2
d1
k1 + k2
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