Calcolare in quanto tempo uno scaldabagno da 60 litri porta il suo contenuto

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Bernarda Pace
4 anni fa
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1 lcuni esemi. Un coro di massa m1kg assorbe una quantità di calore 30cal aumentando la sua temeratura di 10 C. uale sarà il suo calore secifico? uale sarà la sua caacità termica? Calcolare in quanto temo uno scaldabagno da 60 litri orta il suo contenuto da 30 C a 80 C considerando che la sua otenza è di 2000W. Un uomo di 70 Kg vuole scalare l Everest ortandosi da una quota di 0 m s.l.m. a 8000 m s.l.m. uanto burro dovrà mangiare er oter suerare questa sfida (burro: 6000 cal/g)?

2 Termodinamica studia il modo in cui il calore e il lavoro vengono scambiati tra un sistema e l ambiente con cui esso interagisce sistema - ambiente - stato termodinamico Sistema termodinamico: è costituito da un grandissimo numero di articelle (ordine di grandezza ) di cui interessa il comortamento di insieme esemio di sistema termodinamico: un gas contenuto all interno di un alloncino Sistema termodinamico modello: gas ideale (contenuto in un cilindro munito di istone rivo di attriti) ariabili termodinamiche: grandezze fisiche che descrivono lo stato del sistema, la sua energia e le trasformazioni del sistema (,, T)

3 Equilibrio termodinamico: le variabili termodinamiche sono costanti Ogni unto nel iano P- raresenta uno stato termodinamico Trasformazioni ideali quasi-statiche e trasformazioni reali (raresentazione nel iano -) le trasformazioni ideali quasi-statiche ossono essere reversibili o irreversibili

4 Il sistema uò scambiare energia con l ambiente sotto forma di lavoro o calore gas (,, T) il lavoro è ositivo ( > 0) se comiuto dal sistema sull ambiente il calore ( > 0) è ositivo se assorbito dal sistema Termostato: sorgente di calore a T cost. in grado di fornire una qualunque quantità di calore senza che la sua temeratura vari (caacità termica infinita)

5 equivalente meccanico del calore mgh ma a T J Joule cal animazione

6 In linea di rinciio Come funziona un motore a scoio? Una macchina a vaore? Una centrale termoelettrica?

7 d avoro in Termodinamica esansione quasi-statica (gas ideale, cilindro-istone) f f d i f Fdy i i dy d d i f i il lavoro è l area sottesa dalla curva che raresenta la trasformazione nel iano - > 0 f i < 0 f gas (,, T) > 0 < 0 dy i f f i

8 trasformazione isobara: cost. trasformazione isocora: cost. f 0 i i f trasformazione isoterma: T cost. nrt R 8.3J / K mole f d i f i nrt d nrt ln f i i f i f

9 il lavoro non è una funzione di stato ma diende dalla trasformazione eseguita i i i f f f i f i f i f il calore non è una funzione di stato 2, 2, T 2, 2, T 1, 1, T termostato vuoto 1, 1, T membrana esansione isoterma e esansione libera adiabatica

10 I rinciio della termodinamica E E energia interna funzione di stato Il I rinciio è l esressione del rinciio di conservazione dell energia in termodinamica N.. energia interna calore il calore è l energia che fluisce fra il sistema e l ambiente er effetto della differenza di temeratura

11 Trasformazioni adiabatiche ( 0) E Trasformazioni isocore ( cost.) E Trasformazioni cicliche E 0 Esansione libera adiabatica (0, 0) E E(T) E 0

12 il calore non è una funzione di stato bis E cost. 0 f i C T+ T T E C C C C i f T T C T f E E C ; E E(T) C < C

13 ncora esemi. uanti atomi di He riemiono un allone di diametro 30.0 cm a 20 C e 1 atm? Calcolare l energia media degli atomi di He e la velocità quadratica media. Un manometro installato su un serbatoio segna una differenza di ressione DP tra interno ed esterno. uando il serbatoio è ieno di O 2 contiene 12 Kg del gas e avrà una ressione relativa P rel 40 atm. Se il manometro segna una ressione di P25 atm quanto O 2 manca? Considerate la temeratura T costante.

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