A.S. 2009/2010 - ISTITUTO D’ISTRUZIONE SUPERIORE “A. MARTINI” - SCHIO 3° AA - 24.03.2010 NOTE : Liceo Artistico - Via Maraschin Fisica TD significa TERMODINAMICA / MT significa MACCHINA TERMICA Il vocabolo Energia può significare sia calore sia lavoro 1. Ciascuna delle seguenti affermazioni può essere VERA oppure FALSA, indipendentemente dalle altre Indica la risposta corretta. (Se sbagli, scrivi NO in quella errata e SÍ in quella che ritieni corretta) In TD se il sistema scambia energia con l'ambiente, la sua energia interna non varia V F In TD l'ambiente può soltanto cedere calore al sistema, non riceverlo V F In TD un sistema deve necessariamente essere isolato da una superficie chiusa V F In TD gli scambi di energia possono avvenire sotto forma sia di calore sia di lavoro V F Il primo principio della TD consente di calcolare le variazioni di energia interna V F Il primo principio della TD si applica soltanto a sistemi contenenti gas V F Il primo principio della TD è valido soltanto per trasformazioni isobare o isocore V F Il primo principio della TD è valido per qualunque trasformazione o ciclo di trasf. V F In una trasformazione isocora il volume del sistema può aumentare o diminuire V F In una trasformazione isocora il sistema compie lavoro V F In una trasformazione isocora l'energia interna del sistema può aumentare o dimin. V F In una trasformazione isocora il sistema scambia calore V F In una trasformazione adiabatica la temperatura può variare V F In una trasformazione adiabatica il sistema scambia calore V F In una trasformazione adiabatica il lavoro deve essere necessariamente nullo V F In una trasformazione adiabatica il sistema può compiere lavoro V F Una MT frigorifera viene utilizzata per convertire lavoro in calore V F Una MT motrice compie lavoro utile solo quando produce espansione del gas V F Una MT può avere rendimento η = 0 V F Una MT motrice compie lavoro utile per qualunque variazione di volume del gas V F η=1 V F Una MT motrice viene utilizzata per convertire calore in lavoro e viceversa V F Una MT può avere rendimento 2. In una macchina termica, che trasforma calore in lavoro utile, indica per ciascuna delle grandezze indicate il rispettivo segno, P se positivo, N se negativo: ... rendimento P N .... calore assorbito dalla sorgente calda P N ... calore ceduto alla sorgente fredda P N .... lavoro utile P N 3. Solo una risposta è quella corretta: contrassegnala con una crocetta nel quadrato vuoto: ● In un grafico pressione – volume, lo stato del sistema è rappresentato: da una retta dagli assi da una linea curva da un punto ● In un grafico pressione – volume, una trasformazione isocora è rappresentata da: da una retta dagli assi da un segmento da un punto ● In un grafico pressione – volume, un ciclo motore è rappresentato da: qualsiasi curva chiusa percorsa in senso orario solo un rettangolo, percorso in senso orario qualsiasi curva chiusa percorsa in qualunque senso solo un rettangolo, percorso in senso antiorario ● Affinché un gas del sistema compia lavoro, deve aumentare: la temperatura la pressione l'energia interna il volume ● Quale frase esprime il primo principio della termodinamica ? La variazione di energia interna di un sistema è uguale al calore assorbito, diminuito del lavoro compiuto verso l'ambiente L'energia interna di un sistema è uguale al calore assorbito, diminuito del lavoro compiuto verso l'ambiente La variazione di energia interna di un sistema è uguale al lavoro compiuto dal sistema verso l'ambiente, diminuito del calore assorbito L'energia interna di un sistema è uguale al lavoro compiuto dal sistema verso l'ambiente, diminuito del calore assorbito ● Quale dei seguenti fenomeni non è rilevante dal punto di vista della termodinamica ? la respirazione di un essere vivente il moto della Terra attorno al Sole l'alimentazione di un essere vivente l'irraggiamento della Terra da parte del Sole ● L>Q Se l'energia interna di un sistema aumenta, quale delle due relazioni è vera ? L < Q ● E' possibile fare aumentare la temperatura del gas di un sistema senza fornirgli calore ? Sì, compiendo lavoro dall'esterno sul sistema Sì, ma solo con trasformazione a volume costante, cioè senza fornirgli lavoro No, perché la trasformazione è adiabatica Mai, in nessun caso, perché solo il calore fa variare la temperatura del gas ● In quale trasformazione vale la relazione: ΔU = - L ? adiabatica isocora isobara in nessuna delle precedenti ● In una trasformazione ciclica, la variazione di energia interna è uguale: al calore scambiato a zero all'area racchiusa dal grafico del ciclo al lavoro compiuto ● In una trasformazione ciclica, il lavoro compiuto è uguale: alla variazione di energia interna a zero alla somma algebrica dei calori scambiati a nessuna delle risposte precedenti ● La trasformazione completa del calore in lavoro: è possibile soltanto in una macchina termica è sempre possibile è possibile soltanto in una singola trasformazione, ma non in un ciclo è possibile solo in ben determinate condizioni ● La trasformazione completa del lavoro in calore è possibile soltanto in una macchina termica è sempre possibile è possibile soltanto in una singola trasformazione, ma non in un ciclo è possibile solo in ben determinate condizioni ● Nella termodinamica si utilizza il Joule per le seguenti grandezze: solo il rendimento solo il calore solo il calore e il lavoro tutte e tre le grandezze delle risposte precedenti 4. Esercizio Un sistema a gas compie un lavoro utile pari a 640 kJ in una trasformazione isobara nel corso della quale l'energia interna diminuisce di 250 kJ. 1. Calcola il calore scambiato, specificando se è assorbito o ceduto dal sistema 2. Determina la pressione della trasformazione se il volume del gas varia da 2 m3 a 6,35 m3 3. Disegna la trasformazione nel piano p -V, senza tralasciare i valori numerici (sugg: utilizza Joule per l'energia e Pascal per la pressione )