Esercizi e dubbi di TERMODINAMICA

From: antonio <infoz_at_tin.it>
Date: 2000/07/12

Ho questi eserci in cui in parte sono riuscito a risolvere , e in parte mi
hanno creato dei grossi dubbi


1) Un blocco di rame di 500 g, alla temperatura di 80 �C, viene lasciato
cadere in 1,5 kg di acqua alla temperatura di 10 �C. Quanto vale la
temperatura finale? Quanto vale la variazione di entropia del sistema? (
calore specifico del rame = 0,09 cal /(g �C)

2)Una giostra compie una rivoluzione in 10 s. Il momento d'inerzia � 950
kg�m2 rispetto all'asse di rotazione. Un uomo, del peso di 80 kg, in piedi
al centro della giostra, si sposta lungo il raggio verso l'esterno.
Determinare la velocit� angolare della giostra quando l'uomo � ad una
distanza pari a 1,5 m dal centro.

--Non riesco a capire come faccio a calcolare il momento della forza se non
conosco il valore del raggio della giostra.
(


3)Una macchina termica a gas perfetto biatomico compie il ciclo reversibile
A B C nel piano T, p. Sapendo che T1 = 200 K, p1 = 2 atm, T2 = 400 K, p2 =
4 atm, si calcoli il rendimento del ciclo.

--
Il rendimento del ciclo � dato da e=|L| / |Qa| ovvero |Qa|- |Qc| / |Qa|
Io ho considerato la trasformazione A-C come un isobara , quindi  L=-pDV e 
Q=nCpDT
trovando il calore Qac=29,1*(400K-200K) = 5829J
La trasformazione B-C come isoterma a T=400K quindi Q=-L e L=-nRTln(Vc/Vb) 
trovando L=-2219J e quindi Q=2219J
Non risco a capire come considerare la trasformazione A-B , adiabatica o 
isocora?? Il grafico � in T nelle ascisse e in Pressiione nelle ordinate
4) Un gas ideale monoatomico esegue un ciclo di Carnot ( fig.2 ). Nello 
stato A, VA = 10 litri, pA = 2.5 atm, TA = 300 K. Il calore assorbito in un 
ciclo � Q2 = 9000 J ed il lavoro fatto dal gas � W = 3000 J. Calcolare:
a) la temperatura superiore T2;
b) il volume minimo occupato dal gas.
Parto da |L|=|Qh|-|Ql| quindi trovo facilmente Ql = 6000J
Dalla dipendenza delle temperature mi ricavo Th=450K
Non riesco a capire come trovare il volume minimo dato che nel grafico(che 
non posso allegare ma lo spedisco a chi lo volesse ) il punto pi� basso � 
proprio A , quindi anche dove si trova Tl. Devo quindi pensare che il 
volume minimo � proprio pA??
5) Una sfera, di massa m = 500 g e raggio r = 10 cm, scende lungo la guida, 
con R = 50 cm, partendo da ferma ( vedi fig.1). Calcolare:
a) il rapporto fra la velocit� che la sfera acquista nel punto pi� basso 
della traiettoria nel caso in cui scivoli senza attrito e quella analoga 
nel caso in cui rotoli senza strisciare (Isfera=2/5 mr2);
b) il minimo valore di h perch� completi il percorso nel caso in cui 
scivoli senza attrito.  
      
Grazie a tutti quelli che mi aiuteranno a chiarire i miei dubbi.
  

Received on Wed Jul 12 2000 - 00:00:00 CEST