PROVA DI ESAME SCRITTO DI TERMODINAMICA … · Web viewPROVA DI ESAME SCRITTO DI TERMODINAMICA per...

PROVA DI ESAME SCRITTO DI TERMODINAMICA per l’ammissione alla prova orale a.a. 2016-2017 Prof. Alessandro Lascialfari e Prof. Giorgio Rossi - 24 Gennaio 2017 Scegliere e svolgere 3 esercizi sui 4 proposti Esercizio 1 (Ciclo termodinamico) n=3 moli di elio (=1.67, c v = 12.52 J/molK) subiscono una trasformazione ciclica ABCA composta da un adiabatica AB che porta il gas da uno stato iniziale A (V A = 6 L e T A = 300K) ad uno stato B (p B =9.47 atm , T B = 270K ), da un isobara BC e da un isoterma CA. Calcolare il lavoro totale prodotto dal ciclo. Specificare di quanto è variata l’energia interna e perché. Effettuare infine uno studio dei calori scambiati nelle varie fasi e stimare i rendimenti reali e ideali di questo ciclo. Esercizio 2 (Entropia + calorimetria) Una massa m = 0.25Kg di rame ad una temperatura T viene immersa in un recipiente contenente 0.1Kg di acqua inizialmente alla temperature di 320K. Quando il sistema raggiunge l’equilibrio termico rimangono nel recipiente 0.09Kg di acqua. Determinare la temperatura iniziale T del rame e calcolare la variazione di entropia dell’universo, trascurando gli scambi di calore con l’ambiente esterno. Siano c=387 J/Kg K e c’=4187 J/Kg K rispettivamente i calori specifici del rame e dell’acqua. Il calore latente di ebollizione dell’acqua vale =22.6 x 10 5 J/Kg. Esercizio 3 (Teoria Cinetica) Il cammino libero medio delle molecole di un certo gas alla temperatura T=298K è =2.63.10 -5 m; se il raggio di una molecola è r=2.56.10 -8 cm, quale è la pressione del gas ? Quanti urti subisce una molecola di quel gas in 1m di percorso ? Esercizio 4 (Fluidi) Determinare il rapporto A 1 /A 2 sapendo che una variazione della pressione dell’aria di 0.7 kPa fa abbassare il livello dell’interfaccia acqua salmastra-mercurio di 5mm (nel ramo destro del tubo del manomentro), mentre la pressione nella tubazione di acqua salmastra si mantiene costante. La densità relativa del mercurio è di Hg = 13.56 e quella dell’acqua salmastra è pari a H2O salmastra =1.1.

Upload
others
Category

Documents
view
15
download
1

Embed Size (px):

Transcript of PROVA DI ESAME SCRITTO DI TERMODINAMICA … · Web viewPROVA DI ESAME SCRITTO DI TERMODINAMICA per...

PROVA DI ESAME SCRITTO DI TERMODINAMICA per l’ammissione alla prova orale

a.a. 2016-2017 Prof. Alessandro Lascialfari e Prof. Giorgio Rossi - 24 Gennaio 2017

Scegliere e svolgere 3 esercizi sui 4 proposti

Esercizio 1 (Ciclo termodinamico)

n=3 moli di elio (=1.67, cv = 12.52 J/molK) subiscono una trasformazione ciclica ABCA composta da un adiabatica AB che porta il gas da uno stato iniziale A (VA = 6 L e TA = 300K) ad uno stato B (pB=9.47 atm , TB = 270K ), da un isobara BC e da un isoterma CA. Calcolare il lavoro totale prodotto dal ciclo. Specificare di quanto è variata l’energia interna e perché. Effettuare infine uno studio dei calori scambiati nelle varie fasi e stimare i rendimenti reali e ideali di questo ciclo.

Esercizio 2 (Entropia + calorimetria)

Una massa m = 0.25Kg di rame ad una temperatura T viene immersa in un recipiente contenente 0.1Kg di acqua inizialmente alla temperature di 320K. Quando il sistema raggiunge l’equilibrio termico rimangono nel recipiente 0.09Kg di acqua. Determinare la temperatura iniziale T del rame e calcolare la variazione di entropia dell’universo, trascurando gli scambi di calore con l’ambiente esterno. Siano c=387 J/Kg K e c’=4187 J/Kg K rispettivamente i calori specifici del rame e dell’acqua. Il calore latente di ebollizione dell’acqua vale =22.6 x 105 J/Kg.

Esercizio 3 (Teoria Cinetica)

Il cammino libero medio delle molecole di un certo gas alla temperatura T=298K è =2.63.10-5 m; se il raggio di una molecola è r=2.56.10-8 cm, quale è la pressione del gas ? Quanti urti subisce una molecola di quel gas in 1m di percorso ?

Esercizio 4 (Fluidi)

Determinare il rapporto A1/A2 sapendo che una variazione della pressione dell’aria di 0.7 kPa fa abbassare il livello dell’interfaccia acqua salmastra-mercurio di 5mm (nel ramo destro del tubo del manomentro), mentre la pressione nella tubazione di acqua salmastra si mantiene costante. La densità relativa del mercurio è di Hg = 13.56 e quella dell’acqua salmastra è pari a H2O salmastra =1.1.