Fisica 1 Anno Accademico 2011/2012

Dimensione: px
Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Fisica 1 Anno Accademico 2011/2012"

Transcript

1 Matteo Luca Ruggiero di Torino Anno Accademico 2011/2012 (4 Giugno - 8 Giugno 2012)

2 Sintesi Abbiamo formulato il primo principio della termodinamica che regola gli scambi di calore, la variazione di energia interna, e il lavoro nelle trasformazioni fra stati di equilibrio di un sistema termodinamico. Abbiamo quindi introdotto le trasformazioni cicliche fatte da un sistema termodinamico, e studiato il ciclo di Carnot. In generale, abbiamo introdotto il concetto di rendimento di una macchina termica e di efficienza di una macchina frigorifera. 1 Esercizi svolti ad Esercitazione Esercizio 11.1 (da S. Rosati, R. Casali, Problemi di Fisica Generale ) Una mole di un gas perfetto monoatomico, inizialmente alla pressione atmosferica e alla temperatura T A = 500 K effettua le seguenti trasformazioni: (1) isoterma reversibile dallo stato iniziale A allo stato B, in cui V B = 2V A ; (2) adiabatica irreversibile dallo stato B allo stato C, tale che V C = 3V B e T C = T A /2; (3) isoterma reversibile fino a un certo stato D; (4) isobara reversibile fino a tornare nello stato iniziale A. (1) Calcolare lo stato termodinamico del sistema in A,B,C,D; (2) calcolare lavoro eseguito e calore scambiato in ciascuna delle trasformazioni effettuate; (3) calcolare il rendimento del ciclo. Traccia di Soluzione. L equazione di stato pv = nrt (1) permette di calcolare lo stato del gas in tutti gli stati di equilibrio, a partire dalla conoscenza del valore delle variabili termodinamiche nello stato iniziale A. Dal primo principio, ricaviamo nella trasformazione A B Nella trasformazione B C Q AB = L AB = nrt A ln V B V A. (2) Q BC = 0, L BC = nc V (T C T B ) (3) m Home Page di ML Ruggiero T B Pagina 2

3 Nella trasformazione C D Nella trasformazione D A Q CD = L CD = nrt C ln V D V C. (4) L DA = 0, Q DA = nc p (T A T D ). (5) Notiamo che, essendo Q AB > 0, Q DA > 0, mentre Q CD < 0, possiamo scrivere per il rendimento η = L Q ass = L AB + L BC + L CD Q AB + Q DA. (6) Esercizio 11.2 (da S. Rosati, R. Casali, Problemi di Fisica Generale ) Un recipiente contenente del gas perfetto biatomico è diviso da un setto fisso in due parti A e B, aventi volume V A = 22.4 litri e V B = 44.8 litri. Inizialmente, p A = 6atm, T A = 273 K, p B = 3 atm, T B = 546 K. Il recipiente è isolato adiabaticamente dall esterno, mentre il setto separatore è diatermico. (1) Calcolare la temperatura del gas quando l equilibrio termico è stato raggiunto. (2) Calcolare le pressioni del gas in A e B all equilibrio. Traccia di Soluzione. Il sistema effettua una trasformazione adiabatica, per cui indicando con Q A, Q B la quantità di calore scambiata rispettivamente dal gas A e B, deve risultare Q A + Q B = 0. Dato che non c e variazione di volume, i gas non compiono lavoro per qui Q A = U A, Q B = U B (dal primo principio). Si ottiene quindi la temperatura finale T f = n AT A + n B T B n A + n B (7) dalla quale, poi, utilizzando l equazione di stato è possibile determinare le pressioni finali dei due gas. Esercizio 11.3 (da S. Longhi, M. Nisoli, R. Osellame, S. Stagira Fisica Sperimentale ) Un gas perfetto monoatomico compie un ciclo motore reversibile formato da due adiabatiche e da due isobare, a pressione p 1 e p 2 > p 1. (1) Calcolare il rendimento del ciclo in funzione del rapporto p 2 /p 1. Traccia di Soluzione. Nelle due trasformazioni isobare possiamo scrivere Q AB = nc p (T B T A ) = c p R p A (V B V A ) (8) m Home Page di ML Ruggiero T B Pagina 3

4 Q CD = nc p (T D T C ) = c p R p C (V D V C ) (9) dove si è usata l equazione di stato per introdurre la variazione di volume. Sia p 2 = p A, p 1 = p C. Essendo Q ass = Q AB, Q ced = Q CD i calori assorbito e ceduto, rispettivamente, possimo scrivere il rendimento η = 1 Q ced Q ass = 1 p 1 p 2 V C V D V B V A (10) Usando la relazione di Poission pv γ = cost per una adiabatica reversibile, otteniamo Quesiti Proposti η = 1 ( p1 p 2 ) γ 1 γ (11) 11.1 Un gas perfetto compie una trasformazione fra due stati di equilibrio, A e B. 1. Se la temperatura iniziale è uguale a quella finale, il calore scambiato è necessariamente nullo 2. Se la temperatura iniziale è maggiore di quella finale, il calore scambiato è necessariamente positivo 3. Se la trasformazione è adiabatica e reversibile, ad un aumento di pressione corrisponde una diminuzione di volume 4. Se la trasformazione è adiabatica e reversibile il lavoro è necessariamente nullo Si consideri il rendimento di una macchina termica, operante fra due termostati a temperatura T 1, T 2, con T 2 > T Se si tratta di una macchina di Carnot, il rendimento risulta essere η = 1 T1/T2 solo se il fluido con cui opera è un gas perfetto 2. Se la macchina compie un ciclo reversibile con un gas perfetto, il rendimento risulta essere η = 1 T1/T2 in ogni caso 3. Se la macchina compie un ciclo irreversibile con un gas perfetto, il rendimento risulta essere η 1 T1/T2 4. Se si tratta di una macchina di Carnot, il rendimento dipende dal tipo di gas perfetto utilizzato m Home Page di ML Ruggiero T B Pagina 4

5 Soluzioni dei Quesiti Proposti 10.1 Un gas perfetto monoatomico compie un ciclo. 1. Alla fine del ciclo, la temperatura non è variata solo se le trasformazioni effettuate sono tutte reversibili 2. Nel ciclo il gas assorbe calore solo se il ciclo contiene almeno una trasformazione irreversibile 3. Nel ciclo il gas cede calore solo se il ciclo contiene tutte trasformazioni reversibili 4. Il prodotto fa il calore scambiato ed il lavoro fatto dal gas è sempre una quantità positiva Un gas perfetto monoatomico è contenuto in un recipiente A, il quale è collegato tramite una valvola ad un altro recipiente B, contenente gas perfetto biatomico. La valvola viene aperta. L intero sistema è isolato adiabaticamente. 1. Il gas contenuto inizialmente in A effettua una trasformazione adiabatica. 2. Il gas contenuto inizialmente in B effettua una trasformazione adiabatica. 3. Il calore ceduto/assorbito dal gas inizialmente in A è uguale a quello assorbito/ceduto dal gas inizialmente in B 4. Il calore ceduto/assorbito dal gas inizialmente in A è maggiore a quello assorbito/ceduto dal gas inizialmente B m Home Page di ML Ruggiero T B Pagina 5

GAS IDEALI E MACCHINE TERMICHE. G. Pugliese 1

GAS IDEALI E MACCHINE TERMICHE. G. Pugliese 1 GAS IDEALI E MACCHINE TERMICHE G. Pugliese 1 Proprietà dei gas 1. Non hanno forma né volume proprio 2. Sono facilmente comprimibili 3. Le variabili termodinamiche più appropriate a descrivere lo stato

Dettagli

Dalla legge dei gas perfetti si ha il rapporto tra il numero di moli dei due gas R T 1 V 2 P V 1. =n 1. RT 2 =V 2 qundi: n 1 = T 2. =n 2.

Dalla legge dei gas perfetti si ha il rapporto tra il numero di moli dei due gas R T 1 V 2 P V 1. =n 1. RT 2 =V 2 qundi: n 1 = T 2. =n 2. Compito intercorso Fisica II ICI 1 giugno 2006 1 Due recipienti uguali, isolati termicamente dall'ambiente esterno, sono connessi da un condotto con un rubinetto, inizialmente chiuso. Uno dei recipienti

Dettagli

La macchina termica. Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine 1

La macchina termica. Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine 1 La macchina termica Universita' di Udine 1 La macchina termica Un insieme di trasformazioni che parta da uno stato e vi ritorni costituisce una macchina termica un ciclo termodinamico Universita' di Udine

Dettagli

L equilibrio dei gas. Lo stato di equilibrio di una data massa di gas è caratterizzato da un volume, una pressione e una temperatura

L equilibrio dei gas. Lo stato di equilibrio di una data massa di gas è caratterizzato da un volume, una pressione e una temperatura Termodinamica 1. L equilibrio dei gas 2. L effetto della temperatura sui gas 3. La teoria cinetica dei gas 4. Lavoro e calore 5. Il rendimento delle macchine termiche 6. Il secondo principio della termodinamica

Dettagli

Corso di Fisica Generale 1 (mod. B) Esercitazione Giovedì 9 giugno 2011

Corso di Fisica Generale 1 (mod. B) Esercitazione Giovedì 9 giugno 2011 Corso di Fisica Generale 1 (mod. B) Esercitazione Giovedì 9 giugno 2011 Esercizio 1. Due moli di un gas ideale biatomico passano dallo stato termodinamico A, Ta = 400 K, allo stato B, Tb = 300 K, tramite

Dettagli

Macchine termiche e frigoriferi

Macchine termiche e frigoriferi Macchine termiche e frigoriferi Una macchina termica grazie ad una sequenza di trasformazioni termodinamiche di una data sostanza, produce lavoro utilizzabile. Una macchina lavora su di un ciclo di trasformazioni

Dettagli

Cap 21- Entropia e II Legge della Termodinamica. Entropia

Cap 21- Entropia e II Legge della Termodinamica. Entropia N.Giglietto A.A. 2005/06- Entropia nell espansione libera - 1 Cap 21- Entropia e II Legge della Termodinamica Ci sono diversi modi di esprimere la II Legge della Termodinamica. Tutte stabiliscono una limitazione

Dettagli

FISICA. isoterma T f. T c. Considera il ciclo di Stirling, in cui il fluido (=sistema) è considerato un gas ideale.

FISICA. isoterma T f. T c. Considera il ciclo di Stirling, in cui il fluido (=sistema) è considerato un gas ideale. Serie 10: ermodinamica X FISICA II liceo Esercizio 1 Ciclo di Carnot Considera il ciclo di Carnot, in cui il fluido (=sistema) è considerato un gas ideale. Si considerano inoltre delle trasformazioni reversibili.

Dettagli

La costante (p 0 0 /273) la si riesprime come n R dove R è una costante universale il cui valore dipende solo dalle unità di misura usate: R8.31 Joule/(K mole) e n è il numero di moli L equazione di stato

Dettagli

Fisica. Architettura (corso magistrale a ciclo unico quinquennale) Prof. Lanzalone Gaetano. Lezione 6 maggio 2013

Fisica. Architettura (corso magistrale a ciclo unico quinquennale) Prof. Lanzalone Gaetano. Lezione 6 maggio 2013 Fisica Facoltà di Ingegneria, Architettura e delle Scienze Motorie Lezione 6 maggio 2013 Architettura (corso magistrale a ciclo unico quinquennale) Prof. Lanzalone Gaetano Macchine Termiche Le macchine

Dettagli

dallo stato 1 allo stato 2 è uguale all integrale

dallo stato 1 allo stato 2 è uguale all integrale Capitolo 13 L entropia 167 QUESITI E PROBLEMI 1 La grandezza fisica entropia può assumere valori solo positivi (vero/falso). Se sono determinati lo stato iniziale e lo stato finale di un sistema fisico,

Dettagli

il ciclo di Ericsson (1853) caratterizzato da due isoterme e due isobare; il ciclo di Reitlinger (1873) con due isoterme e due politropiche.

il ciclo di Ericsson (1853) caratterizzato da due isoterme e due isobare; il ciclo di Reitlinger (1873) con due isoterme e due politropiche. 16 Il ciclo di Stirling Il coefficiente di effetto utile per il ciclo frigorifero di Carnot è, in base alla (2.9): T min ɛ =. (2.31) T max T min Il ciclo di Carnot è il ciclo termodinamico che dà il maggior

Dettagli

Trasformazioni reversibili e irreversibili:

Trasformazioni reversibili e irreversibili: rasformazioni reversibili e irreversibili: Esempi di trasformazioni irreversibili: - un gas compresso si espande spontaneamente in uno spazio vuoto - la neve fonde al sole - un farmaco si scioglie nel

Dettagli

IL CICLO DI CARNOT. Scambi di energia durante il ciclo

IL CICLO DI CARNOT. Scambi di energia durante il ciclo IL CICLO DI CNO Consideriamo un gas ideale, contenuto nel solito cilindro, che compie un ciclo di 4 trasformazioni reversibili (2 isoterme + 2 adiabatiche) rappresentate nel piano -p come in figura. cambi

Dettagli

Esercitazione X - Legge dei gas perfetti e trasformazioni

Esercitazione X - Legge dei gas perfetti e trasformazioni Esercitazione X - Legge dei gas perfetti e trasformazioni termodinamiche Formulario Il primo principio della termodinamica afferma che la variazione dell energia interna di un sistema U è uguale alla somma

Dettagli

PROBLEMI SULLE MACCHINE TERMICHE A cura del Prof. T.Papa ; ) Q 2 = Q 1 Q 1. t = dm. dt H; = nrt A ln 4 < 0; R 1 = 3 2 R: C + ln 4 C p = 1

PROBLEMI SULLE MACCHINE TERMICHE A cura del Prof. T.Papa ; ) Q 2 = Q 1 Q 1. t = dm. dt H; = nrt A ln 4 < 0; R 1 = 3 2 R: C + ln 4 C p = 1 PROBLEMI SULLE MACCHINE TERMICHE A cura del Prof. T.Papa. Il funzionamento di una macchina a vapore puo essere approssimato a quello di una macchina di Carnot, che assorbe calore alla temperatura 2 della

Dettagli

Macchine Termiche: Guida schematica agli argomenti trattati a lezione

Macchine Termiche: Guida schematica agli argomenti trattati a lezione Macchine Termiche: Guida schematica agli argomenti trattati a lezione Dott. Corso Fisica I per Chimica Industriale a.a. 2014-2015 Testo di riferimento: (FLMP) Ferrari, Luci, Mariani, Pellissetto, Fisica

Dettagli

PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA SISTEMA

PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA SISTEMA SISTEMA In termodinamica si intende per sistema una qualsiasi porzione della realtà fisica che viene posta come oggetto di studio Possono essere sistemi: una cellula il cilindro di un motore una cella

Dettagli

FISICA per SCIENZE BIOLOGICHE A.A. 2012/2013 APPELLO 18 Luglio 2013

FISICA per SCIENZE BIOLOGICHE A.A. 2012/2013 APPELLO 18 Luglio 2013 FISICA per SCIENZE BIOLOGICHE A.A. 2012/2013 APPELLO 18 Luglio 2013 1) Un corpo di massa m = 500 g scende lungo un piano scabro, inclinato di un angolo θ = 45. Prosegue poi lungo un tratto orizzontale

Dettagli

Motori e cicli termodinamici

Motori e cicli termodinamici Motori e cicli termodinamici 1. Motore a scoppio 2. Motore diesel 3. Frigoriferi 4. Centrali elettriche XVIII - 0 Trasformazioni Trasformazioni reversibili (quasistatiche): Ciascun passo della trasformazione

Dettagli

8 1. Trasformazione AB : ISOBARA 2. Trasformazione BC: ISOCORA 3. Trasformazione CD: ISOBARA 4. Trasformazione DA: ISOCORA. V(l)

8 1. Trasformazione AB : ISOBARA 2. Trasformazione BC: ISOCORA 3. Trasformazione CD: ISOBARA 4. Trasformazione DA: ISOCORA. V(l) ermodinamica Un gas monoatomico compie il ciclo mostrato nella figura sotto, dove le trasformazioni, sono isobare e le trasformazioni e sono isocore. apendo che l, p 8atm, 6 l, p atm. alcolare il rendimento

Dettagli

Problemi di Fisica La Termodinamica Entropia

Problemi di Fisica La Termodinamica Entropia ENROPI Problemi di Fisica La ermodinamica Entropia ENROPI PROLEM. Dimostrare che, nel passaggio di una quantità di calore da una sorgente a temperatura a una sorgente a temperatura, poste a contatto termico,

Dettagli

CALORIMETRIA E TERMODINAMICA. G. Roberti

CALORIMETRIA E TERMODINAMICA. G. Roberti CALORIMETRIA E TERMODINAMICA G. Roberti 422. A due corpi, alla stessa temperatura, viene fornita la stessa quantità di calore. Al termine del riscaldamento i due corpi avranno ancora pari temperatura se:

Dettagli

PRIMI ELEMENTI DI TERMODINAMICA. La termodinamica studia le leggi con cui i sistemi scambiano (cedono e ricevono) energia con l ambiente.

PRIMI ELEMENTI DI TERMODINAMICA. La termodinamica studia le leggi con cui i sistemi scambiano (cedono e ricevono) energia con l ambiente. PRIMI ELEMENTI DI TERMODINAMICA Un sistema è un insieme di corpi che possiamo immaginare avvolti da una superficie chiusa, ma permeabile alla materia e all energia. L ambiente è tutto ciò che si trova

Dettagli

Termodinamica. secondo principio. ovvero. principio della impossibilità

Termodinamica. secondo principio. ovvero. principio della impossibilità ermodinamica secondo principio ovvero principio della impossibilità Il verso privilegiato delle trasformazioni di energia: non si crea energia dal nulla Il primo principio può essere enunciato sotto forma

Dettagli

Figura 1 Trasformazione proibita dal Secondo Principio

Figura 1 Trasformazione proibita dal Secondo Principio ENUNCIATO DEL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA Si dice sorgente di calore o serbatoio di calore alla temperatura θ un corpo che si trovi uniformemente alla temperatura θ e sia in condizioni di scambiare

Dettagli

Tutorato di Fisica 1 - AA 2014/15

Tutorato di Fisica 1 - AA 2014/15 Tutorato di Fisica 1-2014/15 Emanuele Fabbiani 21 febbraio 2015 1 Termodinamica 1.1 Esercizio 1 Una bolla di aria di volume V = 20 cm 3 si trova sul fondo di un lago di profondità h = 40 m dove la temperatura

Dettagli

Fisica Generale I (primo e secondo modulo) A.A. 2009-10, 30 Agosto 2010

Fisica Generale I (primo e secondo modulo) A.A. 2009-10, 30 Agosto 2010 Fisica Generale I (primo e secondo modulo) A.A. 009-10, 30 Agosto 010 Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso di Fisica Generale I, anche equivalente ai corsi di Fisica Generale 1 e per

Dettagli

Preparazione alle gare di II livello delle Olimpiadi della Fisica

Preparazione alle gare di II livello delle Olimpiadi della Fisica Preparazione alle gare di II livello delle Olimpiadi della Fisica Incontro su temi di termodinamica Giuseppina Rinaudo - Dipartimento di Fisica dell Università di Torino Sommario dei quesiti e problemi

Dettagli

FISICA per SCIENZE BIOLOGICHE A.A. 2013/2014 1) FLUIDI V= 5 dm3 a= 2 m/s2 aria = g / cm 3 Spinta Archimedea Tensione della fune

FISICA per SCIENZE BIOLOGICHE A.A. 2013/2014 1) FLUIDI V= 5 dm3 a= 2 m/s2 aria = g / cm 3 Spinta Archimedea Tensione della fune FISICA per SCIENZE BIOLOGICHE A.A. 2013/2014 II Compitino 26 Giugno 2014 1) FLUIDI Un bambino trattiene un palloncino, tramite una sottile fune. Il palloncino ha volume V= 5 dm 3. La sua massa, senza il

Dettagli

Kelvin K T [K] = T [ C] + 273,16. Fahrenheit F T [ F] = 1,8 T [ C] Atmosfera atm = Pa = 760 mm Hg

Kelvin K T [K] = T [ C] + 273,16. Fahrenheit F T [ F] = 1,8 T [ C] Atmosfera atm = Pa = 760 mm Hg LE UNITA DI MISURA Temperatura Pressione Energia Potenza Costanti Celsius C Kelvin K T [K] = T [ C] + 273,16 Fahrenheit F T [ F] = 1,8 T [ C] + 32 Pascal Pa = Kg/(m s 2 ) Atmosfera atm = 101325 Pa = 760

Dettagli

Corso di Meccanica, Macchine e Impianti Termici CAPITOLO 5 TERMODINAMICA

Corso di Meccanica, Macchine e Impianti Termici CAPITOLO 5 TERMODINAMICA Anno Scolastico 2009/2010 Corso di Meccanica, Macchine e Impianti Termici CAPITOLO 5 TERMODINAMICA Prof. Matteo Intermite 1 5.1 LEGGE DEI GAS I gas sono delle sostanze che in determinate condizioni di

Dettagli

Esame scritto Fisica 1 del 13 settembre soluzione

Esame scritto Fisica 1 del 13 settembre soluzione Esame scritto Fisica 1 del 13 settembre 2010 - soluzione Nota: i valori numerici sono diversi nelle varie copie del compito, e quindi qui vengono indicati i ragionamenti e le formule da utilizzare ma non

Dettagli

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE Secondo Compitino di FISICA 15 giugno 2012

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE Secondo Compitino di FISICA 15 giugno 2012 CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE Secondo Compitino di FISICA 15 giugno 01 1) FLUIDI: Un blocchetto di legno (densità 0,75 g/ cm 3 ) di dimensioni esterne (10x0x5)cm 3 è trattenuto mediante una fune

Dettagli

Il primo principio della termodinamica

Il primo principio della termodinamica 1 Il primo principio della termodinamica Il primo principio della termodinamica Nelle lezioni precedenti abbiamo visto che per far innalzare la temperatura di un sistema vi sono due possibilità: fornendo

Dettagli

Facoltà di Ingegneria. Fisica 1. AA.2007/08. Prova in itinere n.2. Cognome Nome Anno di corso

Facoltà di Ingegneria. Fisica 1. AA.2007/08. Prova in itinere n.2. Cognome Nome Anno di corso Siena 28/03/2008 vers.1 Si consideri il ciclo reversibile ABCA che riguarda del gas perfetto monoatomico e che è costituito, nell ordine, dalla compressione adiabatica AB, dall isoterma BC e dall isocora

Dettagli

QUESITI DI FISICA RISOLTI A LEZIONE TERMODINAMICA

QUESITI DI FISICA RISOLTI A LEZIONE TERMODINAMICA QUESITI DI FISICA RISOLTI A LEZIONE TERMODINAMICA Un recipiente contiene gas perfetto a 27 o C, che si espande raggiungendo il doppio del suo volume iniziale a pressione costante. La temperatura finale

Dettagli

Angelo Baracca - Ulteriori Esercizi e Problemi sul Capitolo 4 Pag. 1

Angelo Baracca - Ulteriori Esercizi e Problemi sul Capitolo 4 Pag. 1 - - - o 0 o - - - ULERIORI PROBLEMI PROPOSI Problema 4a Una turbina a vapore opera tra le temperature t 1 = 600 C e t 2 = 200 C ricevendo ad ogni ciclo una quantità di calore Q 1 = 800 kcal dalla caldaia

Dettagli

Fisica 1 Anno Accademico 2011/2012

Fisica 1 Anno Accademico 2011/2012 Matteo Luca Ruggiero DISAT@Politecnico di Torino Anno Accademico 2011/2012 (16 Aprile - 20 Aprile 2012) 1 ESERCIZI SVOLTI AD ESERCITAZIONE Sintesi Abbiamo studiato le equazioni che determinano il moto

Dettagli

ed uno a pressione costante:

ed uno a pressione costante: TEORIA Principio zero della termodinamica Se il corpo A è in equilibrio termico con il corpo C ed anche un altro corpo B è in equilibrio termico con il corpo C, allora i corpi A e B sono in equilibrio

Dettagli

Motore di Stirling. Scopo dell esperienza

Motore di Stirling. Scopo dell esperienza Motore di Stirling Scopo dell esperienza Lo scopo dell esperienza è duplice: calcolare il rendimento del motore in seguito alla realizzazione di un ciclo termico determinare il potere refrigerante e calorifico

Dettagli

2) Primo principio della Termodinamica

2) Primo principio della Termodinamica 2) Primo principio della Termodinamica Antefatto: conservazione dell energia dalla descrizione molecolare (secondo la meccanica classica/quantistica) del sistema materiale Energia() = energia cinetica

Dettagli

Fisica Generale I A.A , 3 Febbraio Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso

Fisica Generale I A.A , 3 Febbraio Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Fisica Generale I A.A. 203-204, 3 Febbraio 204 Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Esercizio I. Una giostra è formata da un disco di raggio R =.5 m e massa M G = 200 Kg capace di ruotare

Dettagli

6. Determinare il titolo del vapor d acqua che ad 8,00 bar ha un entalpia specifica di 2000 kj/kg.

6. Determinare il titolo del vapor d acqua che ad 8,00 bar ha un entalpia specifica di 2000 kj/kg. ESERCIZI DI FISICA TECNICA TERMODINAMICA APPLICATA Termodinamica degli stati 1. Utilizzando il piano pt e le tabelle A.3 del vapor d acqua saturo, si dica quali sono le fasi presenti nei sistemi costituiti

Dettagli

Lezione estd 29 pagina 1. Argomenti di questa lezione (esercitazione) Iniziare ad affrontare esercizi di termodinamica

Lezione estd 29 pagina 1. Argomenti di questa lezione (esercitazione) Iniziare ad affrontare esercizi di termodinamica Lezione estd 29 pagina 1 Argomenti di questa lezione (esercitazione) Iniziare ad affrontare esercizi di termodinamica Lezione estd 29 pagina 2 Esercizio 3, 5 luglio 2005 Una macchina di Carnot produce

Dettagli

Termodinamica: Temperatura e Calore. Temperatura e Calore 1

Termodinamica: Temperatura e Calore. Temperatura e Calore 1 Termodinamica: Temperatura e Calore Temperatura e Calore 1 Ricordiamo che: A. Pastore Fisica con Elementi di Matematica (O-Z) - 2 Farmacia - A.A. 2015-2016 Introduzione al Problema PROBLEMA: studiare un

Dettagli

TRASFORMAZIONI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI

TRASFORMAZIONI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI TRASFORMAZIONI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI Consideriamo un gas contenuto in un recipiente dalle pareti adiabatiche dotato di un pistone in grado di muoversi senza attriti (v. figura). Espansione e compressione

Dettagli

13 Cicli termodinamici. Entropia

13 Cicli termodinamici. Entropia 13 Cicli termodinamici. Entropia (58 problemi difficoltà 220 soglia 154) Formulario Secondo principio della termodinamica Formulazione di Kelvin-Planck a) È impossibile realizzare una macchina termica

Dettagli

TERMOLOGIA & TERMODINAMICA III

TERMOLOGIA & TERMODINAMICA III TERMOLOGIA & TERMODINAMICA III 1 I GAS PERFETTI gas perfetto microscopicamente Le interazioni fra le molecole costituenti sono trascurabili. Le grandezze macroscopiche che possono rappresentare lo stato

Dettagli

Esercizi svolti di termodinamica applicata

Esercizi svolti di termodinamica applicata 0 ; 0 ; 0 Esercizi solti di termodinamica alicata Ex) A g di aria engono forniti 00 J di calore una olta a ressione costante ed una olta a olume costante semre a artire dallo stesso stato iniziale. Calcolare

Dettagli

1 Ripasso di Termodinamica

1 Ripasso di Termodinamica Definizioni Il gas ideale Il primo principio della termodinamica Espansione libera di un gas ideale Energia interna Calori specifici Trasformazioni adiabatiche Il secondo principio della termodinamica

Dettagli

Sistemi termodinamici. I sistemi aperti e chiusi possono essere adiabatici quando non è consentito lo scambio di calore

Sistemi termodinamici. I sistemi aperti e chiusi possono essere adiabatici quando non è consentito lo scambio di calore Sistemi termodinamici Sistema: regione dello spazio oggetto delle nostre indagini. Ambiente: tutto ciò che circonda un sistema. Universo: sistema + ambiente Sistema aperto: sistema che consente scambi

Dettagli

Esercizi e Problemi di Termodinamica.

Esercizi e Problemi di Termodinamica. Esercizi e Problemi di Termodinamica. Dr. Yves Gaspar March 18, 2009 1 Problemi sulla termologia e sull equilibrio termico. Problema 1. Un pezzetto di ghiaccio di massa m e alla temperatura di = 250K viene

Dettagli

direzione x. [x = 970,89 m ; θ = ]

direzione x. [x = 970,89 m ; θ = ] Prof. Roberto Capone Corso di Fisica e Geologia Mod. FISICA Esempi Prove scritte La velocità angolare di una ruota diminuisce uniformemente da 24000 giri al minuto a 18000 giri al minuto in 10 secondi.

Dettagli

Fisica Generale I A.A , 16 Giugno Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso

Fisica Generale I A.A , 16 Giugno Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Fisica Generale I A.A. 2013-2014, 16 Giugno 2014 Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Esercizio I.1 m 1 m 2 θ Due corpi di massa m 1 = 14 Kg ed m 2 = 2 Kg sono collegati da un filo

Dettagli

PMS PMI CICLO DI UN MOTORE A QUATTRO TEMPI (CICOLO DI OTTO)

PMS PMI CICLO DI UN MOTORE A QUATTRO TEMPI (CICOLO DI OTTO) CICLO DI UN MOTORE A QUATTRO TEMPI (CICOLO DI OTTO Consideriamo, in modo approssimato, il ciclo termodinamico di un motore a quattro tempi. In figura è mostrato il cilindro entro cui scorre il pistone,

Dettagli

TERMODINAMICA E TERMOCHIMICA

TERMODINAMICA E TERMOCHIMICA TERMODINAMICA E TERMOCHIMICA La TERMODINAMICA è una scienza chimico-fisica che studia le trasformazioni dell energia. La TERMOCHIMICA è una particolare branca della termodinamica che valuta quantitativamente

Dettagli

Dipartimento di Fisica anno accademico 2015/16 Registro lezioni del docente RUI RINALDO

Dipartimento di Fisica anno accademico 2015/16 Registro lezioni del docente RUI RINALDO Dipartimento di Fisica anno accademico 2015/16 Registro lezioni del docente RUI RINALDO Attività didattica TERMODINAMICA E FLUIDODINAMICA [172SM] Periodo di svolgimento: Secondo Semestre Docente titolare

Dettagli

Programma svolto a.s. 2015/2016. Materia: fisica

Programma svolto a.s. 2015/2016. Materia: fisica Programma svolto a.s. 2015/2016 Classe: 4A Docente: Daniela Fadda Materia: fisica Dettagli programma Cinematica e dinamica: moto circolare uniforme (ripasso); moto armonico (ripasso); moto parabolico (ripasso);

Dettagli

1 TEMPERATURA E CALORE

1 TEMPERATURA E CALORE 1 TEMPERATURA E CALORE Introduzione al Problema 2 PROBLEMA: studiare un sistema composto da un numero molto grande di particelle (atomi o molecole), come ad esempio le particelle contenute in una mole

Dettagli

Fisica Generale 1 per Ing. Gestionale e Chimica (Prof. F. Forti) A.A. 2011/12 Appello del 29/01/2013.

Fisica Generale 1 per Ing. Gestionale e Chimica (Prof. F. Forti) A.A. 2011/12 Appello del 29/01/2013. Fisica Generale per Ing. Gestionale e Chimica (Prof. F. Forti) A.A. 20/2 Appello del 29/0/203. Tempo a disposizione: 2h30. Scrivere solamente su fogli forniti Modalità di risposta: spiegare sempre il procedimento

Dettagli

INTRODUZIONE ALLA TERMODINAMICA. Supponiamo di voler studiare il comportamento di una determinata quantità di gas contenuta

INTRODUZIONE ALLA TERMODINAMICA. Supponiamo di voler studiare il comportamento di una determinata quantità di gas contenuta INTRODUZIONE ALLA TERMODINAMICA Supponiamo di voler studiare il comportamento di una determinata quantità di gas contenuta in un recipiente, ad esempio 5g di ossigeno. Dato l elevato numero di molecole

Dettagli

Le macchine termiche e il secondo principio della termodinamica

Le macchine termiche e il secondo principio della termodinamica Le macchine termiche e il secondo principio della termodinamica ) Definizione di macchina termica È sperimentalmente verificato che nel rispetto del primo principio della termodinamica (ovvero della conservazione

Dettagli

Termodinamica: Temperatura e Calore. 05/12/2014 Temperatura e Calore 1

Termodinamica: Temperatura e Calore. 05/12/2014 Temperatura e Calore 1 Termodinamica: Temperatura e Calore 05/12/2014 Temperatura e Calore 1 Ricordiamo che: A. Pastore Fisica con Elementi di Matematica (O-Z) - 2 Farmacia - A.A. 2014-2015 Introduzione al Problema PROBLEMA:

Dettagli

Energia e Sviluppo Sostenibile

Energia e Sviluppo Sostenibile Termodinamica Applicata: Introduzione A. Servida - servida@unige.it Introduzione alla Termodinamica (1) La meccanica analizza solo una parte del principio di conservazione dell'energia: la conservazione

Dettagli

Lezione Termodinamica

Lezione Termodinamica Lezione Termodinamica 1 Sistemi termodinamici La termodinamica si occupa delle interazioni tra corpi macroscopici che comprendono sia scambi di energia meccanica sia scambi di calore (energia termica),

Dettagli

Termodinamica. Sistema termodinamico. Piano di Clapeyron. Sistema termodinamico. Esempio. Cosa è la termodinamica? TERMODINAMICA

Termodinamica. Sistema termodinamico. Piano di Clapeyron. Sistema termodinamico. Esempio. Cosa è la termodinamica? TERMODINAMICA Termodinamica TERMODINAMICA Cosa è la termodinamica? La termodinamica studia la conversione del calore in lavoro meccanico Prof Crosetto Silvio 2 Prof Crosetto Silvio Il motore dell automobile trasforma

Dettagli

Statica dei fluidi & Termodinamica: I principio, gas perfetti e trasformazioni, calore

Statica dei fluidi & Termodinamica: I principio, gas perfetti e trasformazioni, calore Statica dei fluidi & Termodinamica: I principio, gas perfetti e trasformazioni, calore Legge di Stevino La pressione in un liquido a densità costante cresce linearmente con la profondità Il principio di

Dettagli

Dinamica delle reazioni chimiche (attenzione: mancano i disegni)

Dinamica delle reazioni chimiche (attenzione: mancano i disegni) Dinamica delle reazioni chimiche (attenzione: mancano i disegni) Primo principio della termodinamica L energia non si può creare o distruggere, ma solo convertire da una forma all altra. Questo significa

Dettagli

L equilibrio termodinamico si ottiene quando si ha contemporaneamente:

L equilibrio termodinamico si ottiene quando si ha contemporaneamente: Termodinamica Uno degli elementi principali della termodinamica è l esame del bilancio energetico complessivo di un processo fisico (non solo di natura meccanica). Un sistema termodinamico è costituito

Dettagli

3. Le Trasformazioni Termodinamiche

3. Le Trasformazioni Termodinamiche 3. Le Trasformazioni Termodinamiche Lo stato termodinamico di un gas (perfetto) è determinato dalle sue variabili di stato: ressione, olume, Temperatura, n moli ffinché esse siano determinate è necessario

Dettagli

( 160 mol) ( 8,31 J/(mol K) ) = 600 K

( 160 mol) ( 8,31 J/(mol K) ) = 600 K 6** T A nr Trasormazione isocora: ( 10 5 Pa) ( m ) ( 160 mol) ( 8,1 J/(mol K) ) 00 K P (10 5 Pa) 4 B A 1 1 4 5 V (m ) Trasormazione isobara: P (10 5 Pa) 4 A B 1 1 4 5 V (m ) Sì, poiché i due stati B e

Dettagli

p atm 1. V B ; 2. T B ; 3. W A B 4. il calore specifico a volume costante c V

p atm 1. V B ; 2. T B ; 3. W A B 4. il calore specifico a volume costante c V 1 Esercizio (tratto dal Problema 13.4 del Mazzoldi 2) Un gas ideale compie un espansione adiabatica contro la pressione atmosferica, dallo stato A di coordinate, T A, p A (tutte note, con p A > ) allo

Dettagli

Formulario di Fisica Generale I

Formulario di Fisica Generale I moto uniformemente accelerato Formulario di Fisica Generale I v(t) = a t + v(0) r(t) = r 0 + v 0 t + 1 at s = v 0 + v(t) moto circolare T = π ω ω = π ν v = πr T = ω R a = v R = ω R moto curvilineo generico

Dettagli

Esercitazione 8: Aria Umida

Esercitazione 8: Aria Umida Esercitazione 8: Umida 8.1) Dell aria alla temperatura di 40 C e pressione atmosferica ha una temperatura di bulbo umido di 30 C. Calcolare l umidità assoluta, l umidità relativa e il punto di rugiada

Dettagli

LAVORO DI UN GAS. Espansione di un gas a pressione costante V A V B

LAVORO DI UN GAS. Espansione di un gas a pressione costante V A V B LORO DI UN GS Esansione di un gas a ressione costante L F h S h Δ 1 LORO DI UN GS Se la ressione non è costante durante la trasformazione il lavoro si calcola come somma dei lavori comiuti in iccole trasformazioni

Dettagli

Ciclo Otto (Motore a Benzina)

Ciclo Otto (Motore a Benzina) Ciclo Otto (Motore a Benzina) Cicli Termodinamici - 1 p 3 p 2 > O 2 3 Trasformazione Adiabatica Dati Generali m, p 1, V 1, V 1 /V 2, T 1, T 3 m RT1 1 L 2 = ( V2 / V1 ) 1 k ( ) 2 3 = m cv T3 T2 > 0 m RT3

Dettagli

Corso Termodinamica. Esercitazione 3. II Principio

Corso Termodinamica. Esercitazione 3. II Principio Corso Termodinamica Esercitazione 3 II Principio 1. Una mole di metano fluisce in un condotto; la sua pressione passa da 1.5 a 0.5 atm a temperatura costante. Calcolare la variazione di entropia. 2. Calcolare

Dettagli

Fisica Generale I A.A , 4 febbraio Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso

Fisica Generale I A.A , 4 febbraio Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Fisica Generale I A.A. 2015-2016, 4 febbraio 2016 Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Esercizio I.1 Una ruota dentata è costituita da due dischi coassiali identici, ciascuno di raggio

Dettagli

Fisica Generale I (primo modulo) A.A , 13 Gennaio Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso

Fisica Generale I (primo modulo) A.A , 13 Gennaio Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Fisica Generale I (primo modulo) A.A. 2013-2014, 13 Gennaio 2014 Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Esercizio I.1 m H 1 h α β M H 2 Un corpo puntiforme di massa m = 50 g è appoggiato

Dettagli

Fisica Generale I A.A , 20 luglio Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso

Fisica Generale I A.A , 20 luglio Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Fisica Generale I A.A. 2014-2015, 20 luglio 2015 Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Esercizio I.1 Una mela di massa m = 250 g, approssimabile ad una sfera omogenea di raggio r = 5

Dettagli

Libro di testo di riferimento dei capitoli sotto elencati: P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci Fisica Volume I, II Edizione, 2008 EdiSES

Libro di testo di riferimento dei capitoli sotto elencati: P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci Fisica Volume I, II Edizione, 2008 EdiSES PROGRAMMA DEL CORSO DI FISICA 1 PER INGEGNERIA BIOMEDICA, DELL INFORMAZIONE, ELETTRONICA E INFORMATICA (CANALE 3) Anno Accademico 2015-2016 Prof. Giampiero Naletto Libro di testo di riferimento dei capitoli

Dettagli

2. SISTEMI CHIUSI ESERCIZI SUL SOLO BILANCIO DI ENERGIA

2. SISTEMI CHIUSI ESERCIZI SUL SOLO BILANCIO DI ENERGIA 2. SISTEMI CHIUSI Università degli Studi di Napoli Federico II - Facoltà di Ingegneria In tutte le applicazioni, si ipotizzino, se non diversamente specificato, condizioni di quiete o comunque di trascurabilità

Dettagli

Bilancio di energia: il Primo Principio della Termodinamica. Termodinamica dell Ingegneria Chimica

Bilancio di energia: il Primo Principio della Termodinamica. Termodinamica dell Ingegneria Chimica Bilancio di energia: il Primo Principio della Termodinamica Termodinamica dell Ingegneria Chimica 1 I Sistemi termodinamici Un sistema è definito da una superficie di controllo, reale o immaginaria, che

Dettagli

Università degli Studi di Napoli Federico II - Facoltà di Ingegneria Esercizi di Fisica Tecnica per il Corso di laurea in Ingegneria Gestionale

Università degli Studi di Napoli Federico II - Facoltà di Ingegneria Esercizi di Fisica Tecnica per il Corso di laurea in Ingegneria Gestionale 2. SISTEMI CHIUSI Università degli Studi di Napoli Federico II - Facoltà di Ingegneria In tutte le applicazioni, si ipotizzino, se non diversamente specificato, condizioni di quiete o comunque di trascurabilità

Dettagli

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE Prova di FISICA del 9 novembre 2004

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE Prova di FISICA del 9 novembre 2004 ORSO DI LURE IN SIENZE IOLOGIHE Prova di FISI del 9 novembre 004 1) Una particella di massa m= 0.5 kg viene lanciata dalla base di un piano inclinato O con velocità iniziale v o = 4 m/s, parallela al piano.

Dettagli

Fisica Generale I (primo e secondo modulo) A.A , 17 giugno Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso

Fisica Generale I (primo e secondo modulo) A.A , 17 giugno Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Fisica Generale I (primo e secondo modulo) A.A. 2012-2013, 17 giugno 2013 Esercizi di meccanica relativi al primo modulo del corso Esercizio I.1 Un corpo di dimensioni trascurabili e di massa m = 1.5 kg

Dettagli

Seconda legge della termodinamica

Seconda legge della termodinamica Seconda legge della termodinamica In natura tutti i processi devono soddisfare il principio di conservazione dell energia (e quindi anche la a legge della termodinamica) ma non tutti i processi che conservano

Dettagli

Lezione di Combustione

Lezione di Combustione Lezione di Combustione Introduzione Da un punto di vista chimico-fisico la combustione è un processo reattivo fortemente esotermico Generalmente le temperature in gioco sono particolarmente elevate e dipendono

Dettagli

M.T., M.T.T. Appunti di Fisica per Scienze Biologiche Vers /10/2003. La Calorimetria

M.T., M.T.T. Appunti di Fisica per Scienze Biologiche Vers /10/2003. La Calorimetria M, M ppunti di Fisica per Scienze iologiche ers 6/0/00 La Calorimetria Ogni corpo fisico è costituito da atomi in continuo movimento e legati fra loro mediante forze elettrostatiche Secondo l intensità

Dettagli

Indice. Prefazione alla terza edizione italiana...xi. Ringraziamenti dell Editore...XIII. Guida alla lettura...xiv

Indice. Prefazione alla terza edizione italiana...xi. Ringraziamenti dell Editore...XIII. Guida alla lettura...xiv Prefazione alla terza edizione italiana...xi Ringraziamenti dell Editore...XIII Guida alla lettura...xiv 1 INTRODUZIONE E UNO SGUARDO D INSIEME...1 1.1 Introduzione alle scienze termiche...2 1.2 La termodinamica

Dettagli

Esercitazione di Fisica Tecnica

Esercitazione di Fisica Tecnica Anno Accademico 2016-2017 Prof. Ing. L. Maffei 1 Anno Accademico 2016-2017 - PARTE 1 Grandezze e unità di misura Consumi energetici 2 Grandezze e unità di misura 3 Convertire le seguenti misure usando

Dettagli

Fisica 1 Anno Accademico 2011/2011

Fisica 1 Anno Accademico 2011/2011 Matteo Luca Ruggiero DISAT@Politecnico di Torino Anno Accademico 011/011 (1 Marzo - 17 Marzo 01) Sintesi Abbiamo introdotto lo studio del moto di un punto materiale partendo da un approccio cinematico.

Dettagli

Preparazione alle gare di II livello delle Olimpiadi della Fisica 2013

Preparazione alle gare di II livello delle Olimpiadi della Fisica 2013 Preparazione alle gare di II livello delle Olimpiadi della Fisica 01 Incontro su temi di termodinamica 14/1/01 Giuseppina Rinaudo - Dipartimento di Fisica dell Università di Torino Sommario dei quesiti

Dettagli

Determinazione del coefficiente di Joule-Thomson di un gas

Determinazione del coefficiente di Joule-Thomson di un gas Chimica Fisica II Laboratorio A.A. 0-03 Anno Accademico 0 03 Corso di Laurea in Chimica Chimica Fisica II modulo B Esperienza di Laboratorio: Determinazione del coefficiente di Joule-Thomson di un gas

Dettagli

PROBLEMI E QUESITI DI TERMOLOGIA (ENUNCIATI) INTRODUZIONE a cura di Nicola SANTORO

PROBLEMI E QUESITI DI TERMOLOGIA (ENUNCIATI) INTRODUZIONE a cura di Nicola SANTORO 1 PROBLEMI E QUESITI DI TERMOLOGIA (ENUNCIATI) INTRODUZIONE a cura di Nicola SANTORO I problemi ed i quesiti di Termologia che seguono sono il frutto di esperienze da me compiute principalmente nei licei

Dettagli

Lezione 9 Termodinamica

Lezione 9 Termodinamica Argomenti della lezione: Lezione 9 Termodinamica introduzione misura della temperatura dilatazione termica calore / capacità termica, calore specifico, calore latente calore e lavoro primo principio della

Dettagli

Prova scritta di Fisica Generale I Corso di studio in Astronomia 22 giugno 2012

Prova scritta di Fisica Generale I Corso di studio in Astronomia 22 giugno 2012 Prova scritta di Fisica Generale I Corso di studio in Astronomia 22 giugno 2012 Problema 1 Due carrelli A e B, di massa m A = 104 kg e m B = 128 kg, collegati da una molla di costante elastica k = 3100

Dettagli

CAPITOLO 2 CICLO BRAYTON TURBINE A GAS

CAPITOLO 2 CICLO BRAYTON TURBINE A GAS CAPITOLO 2 CICLO BRAYTON TURBINE A GAS 1 CICLO BRAYTON IL CICLO TERMODINAMICO BRAYTON E COMPOSTO DA QUATTRO TRASFORMAZIONI PRINCIPALI (COMPRESSIONE, RISCALDAMENTO, ESPANSIONE E RAFFREDDAMENTO), PIÙ ALTRE

Dettagli

TERMODINAMICA. Il sistema è il corpo o l insieme dei corpi sotto esame.

TERMODINAMICA. Il sistema è il corpo o l insieme dei corpi sotto esame. TERMODINAMICA SISTEMI TERMODINAMICI Il sistema è il corpo o l insieme dei corpi sotto esame. L ambiente esterno è l insieme di tutti i corpi che possono interagire con il sistema. Tipi di sistemi termodinamici

Dettagli