FISICA SPERIMENTALE
Chiara Bottero
ESERCITAZIONE 9
Es1) Quattro moli di gas perfetto monoatomico inizialmente al volume di 6*10^(-2) m^3
subiscono una compressione a pressione costante di 1 atm fino a raggiungere poi un
volume pari a 5*10^(-2) m^3. Calcolare
-il lavoro fatto o subito dal gas
-il calore ceduto o assorbito dal gas
-la variazione di energia interna del gas
Es2) Una mole di gas perfetto monoatomico subisce una compressione adiabatica
reversibile da una pressione iniziale p1 = 1 atm ed un volume iniziale v 1= 800 cm^3 ad un
volume finale v2=60 cm^3. Calcolare:
-pressione e temperatura finali
-lavoro fatto o subito dal gas
Es3) Calcolare il lavoro compiuto da n moli di un gas perfetto nelle seguenti trasformazioni
reversibili
-adiabatica
-isobarica
-isotermica
Es4) Un gas perfetto inizialmente ad una pressione p1 = 1 atm e temperatura T1= 300 gradi
K è rinchiuso in un cilindro a pistone mobile; successivamente il gas viene compresso
isotermicamente fino ad ¼ del volume iniziale v1 ed è poi fatto espandere adiabaticamente
fino ad occupare di nuovo il precedente volume v1. La pressione finale è p2= 0.4 atm.
Nell’ipotesi che le due trasformazioni siano reversibili calcolare:
-la variazione di energia interna per una mole di gas
-il rapporto tra cp e cv.
Es5) Una mole di gas perfetto monoatomico a pressione p0 e volume v0 è riscaldata
isobaricamente fino ad ottenere un volume v1=2*v0, successivamente il gas è sottoposto ad
una trasformazione isocora fino a portarlo alla pressione p2=2*p0. Calcolare la quantità di
calore assorbita dal gas, il lavoro compiuto dal gas e la variazione di energia interna
sapendo che la temperatura iniziale è T0= 300 gradi K e supponendo le due trasformazioni
reversibili.
Es6) Due cubetti di ghiaccio ciascuno di massa pari a 10 g vengono posti in un bicchiere di
capacità termica trascurabile contenente 200 g di acqua e succo di arancia alla temperatura
iniziale di 25 gradi C. Sapendo che il ghiaccio è stato estratto da un contenitore a -15 gradi
C, determinare la temperatura finale della bibita. Si trascurino le dispersioni di calore verso
l’ambiente circostante e si assuma che la bibita abbia la stessa densità e lo stesso calore
specifico dell’ acqua. Il calore specifico del ghiaccio, il calore specifico dell acqua ed il
calore latente di fusione del ghiaccio si suppongono noti.
Es7) Un gas perfetto monoatomico occupa un volume v1= 4 m^3 alla pressione p1= 8 atm
e alla temperatura T1= 400 gradi K. Mediante una espansione viene portato a pressione
finale p2= 1 atm. Calcolare il volume finale v2, la temperatura finale T2 , il lavoro W
compiuto dal gas, la quantità di calore assorbita Q e la variazione di energia interna nei
seguenti casi:
-espansione isotermica reversibile
-espansione adiabatica reversibile
Es8) Due moli di gas perfetto, il primo monoatomico ed il secondo biatomico , inizialmente
a pressione p0= 2 atm e volume v0 vengono compresse adiabaticamente in modo
reversibile a metà del volume iniziale. Calcolare la pressione finale p1 e p2 dei due gas.
