LCE Umberto I - Fisica Compito S 1

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1 LCE Umberto I - Fisica Compito S 1 Cognome Nome Data Classe Scegliere le risposte corrette e poi scriverle nella riga in fondo al foglio 1 Quale è la definizione corretta di unità di massa atomica? A] La dodicesima parte della massa dell'atomo di carbonio. B] La massa dell'isotopo più leggero dell'atomo di carbonio. C] La massa dell'atomo di carbonio. D] La dodicesima parte della massa dell'isotopo più leggero dell'atomo di carbonio. 3 Nella figura sono rappresentate tre diverse trasformazioni termodinamiche. Osservando il grafico si può dedurre che: 2 A quale di questi concetti può essere correttamente associato il concetto di mole? A] Al numero di specie di atomi esistenti. B] A un numero fissato di oggetti. C] Alla massa di ciascun tipo di atomo. D] Alla massa delle molecole. 4 L'ordine di grandezza del numero di Avogadro è: A] 10 #$ / mol B] 10 - #& / mol C] 10 - #$ / mol D] 10 #& / mol A] In tutte le trasformazioni rappresentate si ha un aumento di pressione. B] Nelle trasformazioni rappresentate il volume iniziale è uguale a quello finale. C] Al termine della trasformazione isocòra e di quella isoterma il volume è lo stesso. D] All'inizio della trasformazione isòbara e di quella isoterma il volume è lo stesso. 5 Due corpi sono in equilibrio termico se: A] la loro differenza di temperatura non cambia al passare del tempo. B] lasciati a contatto tra loro per un opportuno intervallo di tempo, raggiungono la stessa temperatura. C] toccandoli entrambi con le mani avvertiamo la stessa sensazione di caldo o freddo. D] alla fine dell'esperimento i due corpi hanno stessa massa. 7 Una mole di aria ha una massa di 29,0 g. Quante moli contiene una quantità di aria la cui massa vale 14,5 g? A] 2 moli. B] 22,4 moli. C] 1 / 22,4 moli. D] 0,5 moli. 9 Si versano 250 ml di una bibita alla temperatura di 27 C in un bicchiere contenente 3 cubetti di ghiaccio (calore specifico del ghiaccio = 1950 J/(kg K, ognuno di massa 5 g, aventi temperatura -10 C. Calcola la temperatura di equilibrio. (Assumi che la bibita abbia le stesse caratteristiche fisiche dell'acqua A] 25 C B] 20 C C] 21 C D] i dati non sono sufficienti per rispondere 11 L'energia interna di un gas perfetto è: A] l'energia cinetica totale del moto delle molecole. B] la differenza tra l'energia cinetica e l'energia potenziale delle molecole. C] la somma dell'energia cinetica e dell'energia potenziale delle molecole. D] l'energia potenziale totale di attrazione delle molecole. 6 Un oggetto metallico di massa 340 g, immerso alla temperatura di 80,5 C in un calorimetro a ghiaccio, provoca la fusione di 32 g di ghiaccio. Sapendo che il calore di fusione del ghiaccio è J/Kg, calcola il calore specifico. A] 390 J/Kg C B] 480 J/Kg C C] 4,80 J/Kg C D] 3,90 J/Kg C 8 Il calore si propaga all'interno dei corpi solidi e dei corpi fluidi: A] con un meccanismo detto conduzione nei fluidi, un meccanismo detto convezione nei solidi e un meccanismo detto irraggiamento (che avviene anche nel vuoto B] con un meccanismo detto conduzione, che dipende dalla differenza di temperatura, dalle dimensioni geometriche dei corpi e dal tipo di corpi a contatto C] con un meccanismo detto conduzione, un meccanismo detto convezione (principale meccanismo nei fluidi e un meccanismo detto irraggiamento (che avviene anche nel vuoto D] con un meccanismo detto conduzione (nei solidi e nei liquidi e con un meccanismo detto irraggiamento (che avviene anche nel vuoto 10 In quale forma si può esprimere l'unità di misura del calore specifico? A] J kg K B] (J kg / K C] J / (K kg D] 1 / (J kg K 12 Durante un passaggio di stato una sostanza passa dallo stato solido allo stato liquido assorbendo 3000 J di calore. Come varia la sua temperatura? A] aumenta B] resta costante durante tutto il passaggio di fase C] non è possibile rispondere perché non si conosce la massa né la natura della sostanza D] diminuisce 14 Nel grafico temperatura-tempo che rappresenta una solidificazione, il tratto orizzontale: g di vapore acqueo alla temperatura di 100 C e alla pressione di 1 atm devono essere condensati e raffreddati fino alla temperatura di 23 C. Quanto calore sarà ceduto all'ambiente? (il calore latente di vaporizzazione dell'acqua vale 2,3 MJ/kg A] circa 76 kcal B] circa 2,6 MJ C] circa 320 kj D] circa 260 kj A] è sempre più lungo dei due tratti discendenti. B] significa che in quell'intervallo di tempo non succede nulla. C] corrisponde a una cessione di calore da parte della sostanza che solidifica. D] corrisponde a una graduale diminuzione della temperatura.

2 15 Che relazione esiste tra il calore specifico ( e la capacità termica C? A] ( è pari a C moltiplicata per la variazione della temperatura. B] ( caratterizza un oggetto, C la sostanza di cui esso è fatto. C] ( equivale a C divisa per una massa unitaria di sostanza. D] ( e C rappresentano sostanzialmente la stessa grandezza fisica. 16 Un dispositivo a gas perfetto compie una trasformazione isoterma assorbendo 1,, 2 1 0, J di calore per un tempo di 4 minuti. Calcola la potenza del dispositivo. A] 1,8 MW B] 480 kw C] 30 kw D] 500 W 17 1,3 mol di gas perfetto compiono successivamente una trasformazione isocora, una 18 1,3 mol di gas perfetto monoatomico compiono successivamente una isoterma e una isobara come in figura. - = 1,, , Pa, 0. = K, trasformazione isocora, una isoterma e una isobara come in figura. - = 1,, ,.. - = 1,, , Pa Calcola i tre volumi 5.,5 e 5 Pa, 0 = K, - = 1,, , Pa Calcola la variazione di energia interna in ognuna delle tre trasformazioni. A] i dati non sono sufficienti per rispondere B] 3, # 8 $ ; 3, # 8 $ ; 5, # 8 $ C] 3, # 8 $ ; 5, # 8 $ ; 3, # 8 $ D] 3, # 8 $ ; 3, # 8 $ ; 5, # 8 $ 19 Quale di queste frasi definisce correttamente una trasformazione adiabatica? A] Nel corso della trasformazione l'energia del sistema non può variare in nessun modo. B] Nel corso della trasformazione l'energia del sistema non può variare mediante scambi di lavoro con l'esterno. C] Nel corso della trasformazione l'energia del sistema non può variare mediante scambi di calore o lavoro con l'esterno. D] Nel corso della trasformazione l'energia del sistema non può variare mediante scambi di calore con l'esterno. 21 In una trasformazione ciclica quale grandezza assume lo stesso valore del calore scambiato complessivamente? A] - 2, $ ; ; 0 ; ; 2, $ J B] i dati non sono sufficienti per rispondere C] 2, $ ; ; 0 ; ; - 2, $ ; D] 0 ; ; 0 ; ; 0 ; 20 In quale dei seguenti casi un gas racchiuso in un palloncino compie lavoro positivo sull'ambiente? A] Quando il palloncino si innalza per effetto della spinta idrostatica. B] Quando il palloncino urta muovendosi contro un altro palloncino. C] Quando il palloncino si contrae per una diminuzione della temperatura del gas. D] Quando il palloncino si espande per un aumento della temperatura del gas. 22 L'espressione p Δ V (dove p è la pressione e Δ V è la variazione di volume per il lavoro compiuto da un gas che si espande è valida: A] La variazione di temperatura. B] La variazione di energia interna. C] Il lavoro svolto dal sistema. D] l'energia interna. 23 Nel caso di una certa quantità di fluido omogeneo governato da un'equazione di stato opportuna, quali sono le variabili di stato? A] Il numero di moli n, la pressione p e la temperatura T. B] Il volume V, il numero di moli n e la temperatura T. C] Il volume V, la pressione p e il numero di moli n. D] Il volume V, la pressione p e la temperatura T. 25 Stabilisci quale delle seguenti affermazioni è vera: A] l'energia di un sistema si conserva sempre. B] un fluido è detto omogeneo se non presenta impurità. C] un sistema è un solo corpo che non interagisce con l'esterno. D] lo stato di un gas perfetto è rappresentato da un punto in un diagramma pressionevolume. A] a calore scambiato nullo. B] a temperatura costante. C] a volume costante. D] a pressione costante. 24 Nel caso di una trasformazione ciclica il primo principio della termodinamica può essere scritto nella forma: A] W = Q B] pδv = -Q C] pδv = Q D] W = -Q 26 Al termine di una trasformazione ciclica il calore totale assorbito: A] è uguale al calore totale rilasciato verso l'esterno. B] è maggiore del calore totale rilasciato verso l'esterno. C] è sempre nullo. D] è uguale al lavoro totale compiuto. 28 Il grafico volume-pressione mostra un processo nel quale un gas passa dallo stato A allo stato B. Quando vale il lavoro compiuto durante la trasformazione? 27 Al termine di una trasformazione ciclica il calore totale ceduto dal sistema all'ambiente: A] è uguale al calore assorbito dall'esterno. B] è maggiore del calore assorbito dall'esterno. C] è sempre nullo. D] è uguale al lavoro totale fatto dall'esterno sul sistema. 29 Una macchina ideale assorbe 2,, & J di calore da una sorgente alla temperatura di 750 C e cede 8,, $ J di calore alla sorgente fredda. Calcola la temperatura della sorgente fredda. A] 465 K B] 390 C C] 390 K D] 285 C 31 Una unità di massa atomica equivale a: A] 1, #? g B] 1, #@ kg C] 1, #@ g D] 1, #? kg A] J. B] J. C] J. D] J. 30 Quale tra le seguenti affermazioni è una conseguenza diretta del teorema di Carnot? A] Tutti i cicli reversibili che lavorano tra le stesse due temperature hanno lo stesso rendimento. B] Tutti i cicli reversibili che lavorano tra due sorgenti di calore hanno lo stesso rendimento. C] Tutti i cicli reversibili che lavorano tra le stesse due temperature e con lo stesso percorso hanno lo stesso rendimento. D] Tutti i cicli reversibili hanno lo stesso rendimento. 32 Quale aspetto assume il grafico di una trasformazione isocòra, se assegnamo l'asse orizzontale al volume e l'asse verticale alla pressione? A] Una retta verticale. B] Un ramo di iperbole. C] Una retta orizzontale. D] Una retta passante per l'origine.

3 33 In un recipiente termicamente isolato vengono mescolati 300 g di acqua alla 34 Un cubetto di rame alla temperatura di -5 C viene immerso in 4 dl di acqua alla temperatura di 30 C con 100 g di olio (calore specifico dell'olio = 1850 J / (kg K. La temperatura di 80 C. Calcola la massa del cubetto se la temperatura di equilibrio è 75 miscela dei due liquidi raggiunge una temperatura di equilibrio di 23 C. Qual era la C. temperatura iniziale dell'olio? A] 25 C B] 16 C C] 7 C D] -25 C 35 Una sola tra queste affermazioni è corretta. Quale? A] L'energia fornita mediante il lavoro va ad aumentare necessariamente la temperatura del corpo che la riceve. B] L'energia fornita mediante il calore va ad aumentare necessariamente la temperatura del corpo che la riceve. C] L'energia fornita mediante il calore va ad aumentare necessariamente l'energia interna del corpo che la riceve. D] L'energia fornita mediante calore o lavoro va ad aumentare necessariamente l'energia cinetica del corpo che la riceve mole di gas perfetto monoatomico esegue tre trasformazioni: una isocora, una adiabatica e infine una isoterma, come si vede in figura. A. = 26 C, A 3 = 58 C Calcola la variazione di energia interna in ciascuna delle tre trasformazioni. A] 270 g B] 310 g C] 270 kg D] 45 kg 36 La pressione esercitata da un gas sulle pareti del recipiente che lo contiene è un effetto: A] dell'energia cinetica media delle molecole. B] della repulsione tra le pareti e le molecole. C] dell'attrazione tra le molecole. D] dell'impulso trasferito negli urti con la parete. 38 Il grafico volume-pressione mostra un processo nel quale un gas passa dallo stato A allo stato B. l'energia interna del gas nei due punti è B. = 3,, 6 1 0, J e B 3 = 5,, 6 1 0, J. Quando vale il calore Q trasferito al gas durante la trasformazione? A] -400 J; -400 J; 0 J B] -400 J; 0 J; 300 J C] 400 J; -400 J; 0 J D] 400 J; 0 J; 400 J A] 10, 7 10, J. B] 2, 0 10, J. C] 3, 5 10, J. D] 0, 5 10, J. 40 Una macchina termica prende il calore C 6 da una sorgente calda e usa parte 39 Il disegno mostra l'espansione di tre gas ideali. Metti i gas in ordine decrescente in base al lavoro compiuto. dell'energia per compiere un lavoro L. Assumendo che C 6 non possa essere cambiato, in che modo si deve operare sulle altre grandezze per aumentare il rendimento? A] B, C, A. B] A e B (a pari merito, C. C] A, B, C. D] B e C (a pari merito, A. 41 Una macchina termica prende il calore C 6 da una sorgente calda, compie un lavoro L e cede il restante C D a una sorgente fredda. Se C 6 e C D raddoppiano, che cosa accade al rendimento del motore? A] Aumentando il lavoro L e lasciando invariato il calore C D ceduto alla sorgente fredda. B] Riducendo il lavoro L. Di conseguenza diminuirà il calore C D ceduto alla sorgente fredda. C] Riducendo il lavoro L e lasciando invariato il calore C D ceduto alla sorgente fredda. D] Aumentando il lavoro L. Di conseguenza diminuirà il calore C D ceduto alla sorgente fredda. A] Il rendimento diminuisce. B] Il rendimento aumenta. C] Il rendimento non cambia. D] I dati non sono sufficienti a determinare la risposta. RISPOSTE Compito S

4 Soluzioni D B D A B A D C C C A B D C C D B C D D C D D A D D D A C A B A D A C D C C B D C Compito S

5 ************************* STAMPA A PARTE STRISCETTE per RISPONDERE *******************

6 ************************* STAMPA A PARTE RISPOSTE *******************

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8 S 1 la 1 era in origine la 01 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 2 era in origine la 02 la giusta e': B L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 3 era in origine la 03 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 4 era in origine la 04 la giusta e': A L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 5 era in origine la 05 la giusta e': B L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 6 era in origine la 06 la giusta e': A L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 7 era in origine la 07 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 8 era in origine la 08 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 9 era in origine la 09 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 10 era in origine la 10 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 11 era in origine la 11 la giusta e': A L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 12 era in origine la 12 la giusta e': B L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 13 era in origine la 13 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 14 era in origine la 14 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 15 era in origine la 15 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 16 era in origine la 16 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 17 era in origine la 17 la giusta e': B L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 18 era in origine la 18 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 19 era in origine la 19 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 20 era in origine la 20 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 21 era in origine la 21 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 22 era in origine la 22 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 23 era in origine la 23 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 24 era in origine la 24 la giusta e': A L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 25 era in origine la 25 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 26 era in origine la 26 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 27 era in origine la 27 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 28 era in origine la 28 la giusta e': A L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 29 era in origine la 29 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 30 era in origine la 30 la giusta e': A L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 31 era in origine la 31 la giusta e': B L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 32 era in origine la 32 la giusta e': A L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 33 era in origine la 33 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 34 era in origine la 34 la giusta e': A L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 35 era in origine la 35 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 36 era in origine la 36 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 37 era in origine la 37 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 38 era in origine la 38 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 39 era in origine la 39 la giusta e': B L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 40 era in origine la 40 la giusta e': D L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d S 1 la 41 era in origine la 41 la giusta e': C L'allievo ha risposto cioe': orig_a orig_b orig_c orig_d