Consideriamo due moli di gas perfetto che si espandono reversibilmente a
temperatura costante a partire da un volume iniziale VA = 0.010 m3 fino ad un volume
VB =0.015 m3. Sapendo che la pressione iniziale è pA = 2.000 atm, calcolare:
1) la pressione finale del gas;
2) il lavoro compiuto dal gas;
3) il calore scambiato.
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Livello 1
@davide_boldara ti ho risposto per il secondo quesito. I segni sono una complicazione.
La macchina frigorifera cede all'esterno più calore di quello che assorbe dalla cella frigorifera, perché si aggiunge il lavoro esterno.
Ricorda QF > 0; assorbito; QC < 0; ceduto all'ambiente esterno;
in valore assoluto |QC| > |QF|;
L = QF + QC = QF - |QC| < 0. Ciao.
Grazie mille
Isoterma: T = costante;
PV = n R T;
PB VB = PA VA; (legge delle isoterme, legge di Boyle).
Pressione e volume sono inversamente proporzionali; aumenta il volume, diminuisce la pressione.
Rimane costante il prodotto:
PB * 0,015 = 2,000 * 0,010;
PB = 0,020 / 0,015 = 1,333 atm;
Per trovare la temperatura in Kelvin, bisogna che la pressione sia in Pascal;
1 atm = 1,013 * 10^5 Pa
PA = (2,000 atm) * (1,013 * 10^5) = 2,026 * 10^5 Pa;
n = 2 mol; R = 8,314 J/molK; costante dei gas perfetti;
T = P V / (n R) = 2,026 * 10^5 * 0,010 / (2 * 8,314);
T = 122 K; temperatura costante a cui avviene la trasformazione; (non serve).
n R T = PA VA
PA * VA = 2,026 * 10^5 * 0,010 = 2026 J ( = n R T, per la legge dei gas)
L = n R T ln(VB/ VA);
L = 2026 * ln(0,015 / 0,010) = 2026 * ln(1,5);
L = 2026 * 0,405 = 821,5 J;
in una isoterma Q assorbito = L;
non varia l'energia interna perché T = costante.
Q = 821,5 J (circa).
Ciao @davide_boldara
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Genius II
@mg Grazie mille, ho un'altra richiesta da fare. Pubblico ora la domanda. è sullo stesso argomento e se quando hai tempo potessi rispondermi te ne sarei grato.
