In un cilindro di diametro 5,0 cm e altezza 40 cm è contenuto un gas alla pressione di 1,5 atm. Viene posizionata una massa sullo stantuffo, libero di muoversi senza attrito, e si attende che il sistema raggiunga una nuova condizione di equilibrio mantenendo costante la temperatura. L'altezza finale del cilindro è di $35 cm$.
- Calcola il valore della massa posizionata sullo stantuffo.
$[4,0 kg ]$
8
punti
Livello 0
Trasformazione isoterma. Risulta essere costante il prodotto tra pressione e volume. Pressione e volume sono grandezze inversamente proporzionali.
P*V= costante
Il rapporto tra il volume finale e quello iniziale risulta pari al rapporto tra le altezze.
Hf= (7/8)*Hi
Quindi:
Pf*Vf = Pi*Vi
Pf = (8/7)*Pi = (8/7)*1,5 atm
La pressione aumenta. La variazione dovuta alla massa posizionata sullo stantuffo è:
Dp = Pf - PI = (1/7)*1,5 = 0,21 atm
Vale quindi la relazione:
Dp*Superficie = m*g
m= (Dp*Superficie) /g
Sostituendo i valori numerici otteniamo:
m= 4 kg
76643
punti
Genius II
