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Fisica

  

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Un sistema termodinamico assorbe 2500 J di calore aumentando la sua energia interna di 3000 J. In seguito assorbe 1300 J di calore incrementando ulteriormente l'energia interna di 1800 J.

Calcola il lavoro totale compiuto sul sistema.

[-1,0 kJ]

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1

 

**Prima parte**
\[
\Delta U_1 = 3000 \, \text{J}
\]
\[
Q_1 = 2500 \, \text{J}
\]
Usando l'equazione \(\Delta U_1 = Q_1 - W_1\), risolviamo per \(W_1\):
\[
W_1 = Q_1 - \Delta U_1 = 2500 \, \text{J} - 3000 \, \text{J} = -500 \, \text{J}
\]
Il lavoro \(W_1\) è negativo perché il sistema compie lavoro sulla sua ambiente.

**Seconda parte:**
\[
\Delta U_2 = 1800 \, \text{J}
\]
\[
Q_2 = 1300 \, \text{J}
\]
Usando l'equazione \(\Delta U_2 = Q_2 - W_2\), risolviamo per \(W_2\):
\[
W_2 = Q_2 - \Delta U_2 = 1300 \, \text{J} - 1800 \, \text{J} = -500 \, \text{J}
\]
Anche qui il lavoro \(W_2\) è negativo.

Ora, calcoliamo la variazione totale di energia interna \(\Delta U_{\text{tot}}\):
\[
\Delta U_{\text{tot}} = \Delta U_1 + \Delta U_2 = 3000 \, \text{J} + 1800 \, \text{J} = 4800 \, \text{J}
\]

Infine, applichiamo l'equazione della prima legge della termodinamica per ottenere il lavoro totale \(W_{\text{tot}}\):
\[
\Delta U_{\text{tot}} = Q_{\text{tot}} - W_{\text{tot}}
\]
\[
4800 \, \text{J} = (2500 \, \text{J} + 1300 \, \text{J}) - W_{\text{tot}}
\]
\[
W_{\text{tot}} = 2500 \, \text{J} + 1300 \, \text{J} - 4800 \, \text{J} = -1000 \, \text{J}
\]

Quindi, il lavoro totale compiuto sul sistema è \(W_{\text{tot}} = -1000 \, \text{J}\). Il segno negativo indica che il sistema compie lavoro sulla sua ambiente. Che viene\(-1,000 \, \text{kJ}\) convertendo da joule a kilojoule. 

 

CIAOOOOOOO



Risposta
SOS Matematica

4.6
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