11 Esempi di dumande nantu à l'applicazione di a prima lege di a termodinamica à diversi prucessi termodinamichi (isobaricu, isotermicu, isocoricu)
1. U graficu quì sottu mostra u ciclu termodinamicu sperimentatu da un gasu. U travagliu fattu da u gasu in u prucessu ABCD hè…
Discussione
Hè cunnisciutu :
Pressione 1 (P1) = 2 x 105 Pa
Pressione 2 (P2) = 4 x 105 Pa
Volume 1 (V1) = 1 m3
Volume 2 (V2) = 3 m3
Dumandatu U travagliu fattu da u gasu in u prucessu di u ciclu ABCD
Jawab :
U travagliu fattu da u gasu = l'area di u rettangulu ABCD.
W = (P2 - P1)(V2 - V1)
W = (4 x 105 - 2 x 105)(3 – 1)
W = (2 x 105)(2)
L = 4 x 105 Joule
U travagliu fattu da u gasu in u prucessu di u ciclu ABCD hè 4 x 105 Joule.
2. U travagliu fattu da u gasu in u prucessu di u ciclu ABC hè…
Discussione
Hè cunnisciutu :
Pressione 1 (P1) = 3 x 105 Pa
Pressione 2 (P2) = 6 x 105 Pa
Volume 1 (V1) = 20 cm3 = 20 x 10-6 m3
Volume 2 (V2) = 60 cm3 = 60 x 10-6 m3
Dumandatu Travagliu fattu da u gasu in u prucessu di u ciclu ABC
Jawab :
U travagliu fattu da u gasu = l'area di u triangulu ABCD.
W = ½ (P2 - P1)(V2 - V1)
L = ½ (6 x 105 - 3 x 105)(60 x 10-6 - 20 x 10-6)
L = ½ (3 x 105)(40 x 10-6)
L = ½ (120 x 10-1 Joule)
W = ½ (12 Joule)
W = 6 Joule
U travagliu fattu da u gasu in u prucessu di u ciclu ABC hè di 6 Joules.
3. Un graficu di a pressione (P) versus u vulume (V) di un gasu in un spaziu chjusu. A parte di u graficu chì mostra u gasu chì face u travagliu nantu à l'ambiente hè...
Discussione
U prucessu AB è u prucessu DC sò prucessi isobarichi. U prucessu AD è u prucessu BC sò prucessi isochori.
U gasu travaglia nant'à l'ambiente s'ellu si espande in modu chì u vulume di u spaziu occupatu da u gasu aumenta (prucessu DC). L'ambiente travaglia nant'à u gasu s'ellu si contrae in modu chì u vulume di u spaziu occupatu da u gasu diminuisce (prucessu BC).
4. Tutti i gasi ideali subiscenu un prucessu isocoricu dunque...
A. tutte e molecule anu a listessa velocità
B. à alte temperature a velocità media di e molecule hè più grande
C. a pressione di u gasu ferma custante
D. u gasu farà u travagliu
E. ùn hà micca energia interna
Discussione
Isocoru = vulume custante.
A risposta curretta hè B.
5. Una quantità di gas ideale hè cumpressa per via di un prucessu termodinamicu da u statu 1 à u statu 2 cum'è mostratu in u seguente graficu PV. U travagliu fattu da u gas hè…
A. -180 J
B. -90 J
C. -30 J
D. 30 J
E. 90 J
Discussione
1 litru = 0,001 m³
Hè cunnisciutu chì :
Pressione 1 (P1 ) = 10 kPa = 10.000 Pa = 10.000 N/ m2
Pressione 2 (P2 ) = 20 kPa = 20.000 Pa = 20.000 N/ m2
Volume 1 (V 1 ) = 4 litri = 4 (0,001 m 3 ) = 0,004 m 3
Volume 2 (V 2 ) = 10 litri = 10 (0,001 m 3 ) = 0,010 m 3
Ricercatu : Travagliu (W) fattu da u gasu
Risposta:
W = P (V₂ – V₁ ) + 1/2 ( P₂ – P₁ )( V₂ – V₁ )
W = 10 000 ( 0,010-0,004) + 1/2 (20 000-10 000) (0,010-0,004)
W = 10 000 (0,006) + 1/2 (10 000) (0,006)
W = 10 000 (6) + 1/2 (10 000) (6)
W = 60 + 1/2 (60)
W = 60 + 30
W = 90 Joule
A risposta curretta hè E.
6. Fighjate u diagrama PV à fiancu!
U travagliu pruduttu in u prucessu termodinamicu in un ciclu hè...
A. 100 kJ
B. 200 kJ
C. 300 kJ
D. 400 kJ
E. 600 kJ
Discussione
Hè cunnisciutu chì :
Pressione 1 (P1 ) = 1 x 105 Pa = 1 x 105 N / m2
Pressione 2 (P2 ) = 3 x 105 Pa = 3 x 105 N / m2
Volume 1 (V 1 ) = 2 m 3
Volume 2 (V 2 ) = 4 m 3
Dumandatu : Travagliu (W) generatu.
Risposta :
U travagliu fattu = l'area di u quadrilateru abcd.
W = (P2 – P1 ) ( V2 – V1 )
W = (3 x 10⁻⁵ – 1 x 10⁻⁵ ) (4 – 2)
W = (2 x 10⁵ ) (2)
W = 4 x 10 5 Joule
W = 400.000 Joule
W = 400 kilo Joule
A risposta curretta hè D.
7. Un gas ideale subisce un prucessu cum'è mostratu in u diagrama PV à diritta. U travagliu fattu in questu prucessu hè…
A. 35 J
B. 24 J
C. 15 J
D. 12 J
E. 6 J
Discussione
Hè cunnisciutu chì :
Pressione 1 (P1 ) = 1 N/ m2
Pressione 2 (P2 ) = 7 N/ m2
Volume 1 (V 1 ) = 1 m 3
Volume 2 (V 2 ) = 5 m 3
Dumandatu: Travagliu (W) finitu.
Risposta:
Travagliu fattu = area di u triangulu ABC.
W = ½ (P2 – P1 ) ( V2 – V1 )
W = ½ ( 7-1 )( 5-1 )
W = ½ ( 6 )( 4 )
W = ½ (24)
W = 12 Joule
A risposta curretta hè D.
8. 0,02 mol di un gas monoatomicu à 350 K hè in un cuntinadore chjusu. Quantu calore hè necessariu per aumentà a temperatura di u gas à 400 K? A custante universale di u gas, R = 8,31 J mol-1 K-1.
A. 10 Joule
B. 12,5 Joule
C. 14 Joule
D. 15,5 Joule
E. 17 Joule
Discussione:
Hè cunnisciutu :
n = 0,02 mol
T1 = 350 K
T2 = 400 K
R = 8,31 J/mol K
Dumandatu :
Calore (Q) ?
Jawab :
In un prucessu isocoricu (volume custante), Q = delta U
Descrizzione: Q = calore, delta U = cambiamentu di energia interna, U = energia interna
9. Dui moli di gasu monatomicu à una temperatura di 20 oC è pressione 2 × 105 Pa subisce un prucessu isocoricu finu à chì a pressione diventa 4 × 105 Pa. Sè a custante universale di i gasi = 8,31 J/mol K, tandu u cambiamentu di l'energia interna di u gasu hè…
A. 7304 J
B. 6200 J
C. 2291 J
D. 2128 J
E. 1208 J
Discussione:
Hè cunnisciutu :
n = 2 mol
T1 = 20 + 273 = 293 K
P1 = 2 x 105 Pa
P2 = 4 x 105 Pa
R = 8,31 J/mol K
Dumandatu :
Cambiamentu di l'energia interna (delta U) ?
Jawab :
delta U = 3/2 nR(T2-T1)
Conte T2 prima aduprate a formula di a lege di Gay-Lussac (volume costante)
10. A parte di u graficu di pressione (P) - vulume (V) chì mostra u gasu chì riceve u travagliu esternu hè...
A. AB
B. CD
C. a.C.
D. DA
E. AC
Discussione :
Sè u travagliu hè fattu nantu à u gasu, u so vulume aumenta. À u cuntrariu, sè u travagliu hè fattu nantu à u gasu da una fonte esterna, u so vulume diminuisce. U prucessu mostratu in u graficu sopra chì mostra a diminuzione di u vulume di gasu hè u prucessu CD.
Dunque a risposta curretta hè B.
11. I grafichi quì sottu mostranu a relazione trà a pressione (P) è u vulume (V) di gasu chì subisce un prucessu.
U prucessu chì produce u più grande sforzu hè mostratu in u graficu numeru ...
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
Discussione :
U travagliu fattu = l'area. Più grande hè l'area, più grande hè u travagliu fattu. L'area a più grande hè mostrata in u graficu 3.
A risposta curretta hè C.
