Aiuto please per domante di fisica teorica !!!
Devo affrontare un compito che ha sia esercizi che domande teoriche...purtroppo nonostante tutti i miei sforzi ci sono domante per le quali non sonoproprio riuscito a trovare uan risposta chiara sui libri, potete darmi una mano ?
1)Si utilizzi il teorema dell' energia cinetica per calcolare la variazione di energia cinetica di un corpo che cade da fermo a partire da un altezza H sulla superficie terrestre.
2)Si spieghi cosa si intende x macchina termica e definirne il rendimento. Si esprima in particolare il rendimento di una macchina reversibile che operi tra le temperature T1 e T2, confrontandolo con quello di una macchina reale che lavori fra le stesse temperature.
3)Si definiscano i calori specifici Cv e Cp nelle trasformazioni termodinamiche del gas perfetto e si discuta perchè i loro valori sono diversi.
4)Si introduca il concetto di entropia come funzione di stato. Si precisi come si possa calcolare la variazione di questa quantità per trasformazioni reversibili. Si utilizzi il risultato per mostrare che l' efficienza di una macchina di carnot operante tra le temperature Tf e Tc vale sattamente n=1-Tf/Tc
5)Si ricavi dalle leggi della dinamica la legge di stevino che descrive la dipendenza della profondità per la pressione in un fluido incomprimibile.
1)Si utilizzi il teorema dell' energia cinetica per calcolare la variazione di energia cinetica di un corpo che cade da fermo a partire da un altezza H sulla superficie terrestre.
2)Si spieghi cosa si intende x macchina termica e definirne il rendimento. Si esprima in particolare il rendimento di una macchina reversibile che operi tra le temperature T1 e T2, confrontandolo con quello di una macchina reale che lavori fra le stesse temperature.
3)Si definiscano i calori specifici Cv e Cp nelle trasformazioni termodinamiche del gas perfetto e si discuta perchè i loro valori sono diversi.
4)Si introduca il concetto di entropia come funzione di stato. Si precisi come si possa calcolare la variazione di questa quantità per trasformazioni reversibili. Si utilizzi il risultato per mostrare che l' efficienza di una macchina di carnot operante tra le temperature Tf e Tc vale sattamente n=1-Tf/Tc
5)Si ricavi dalle leggi della dinamica la legge di stevino che descrive la dipendenza della profondità per la pressione in un fluido incomprimibile.
Risposte
Una piccola osservazione: la "fisica teorica" è una branca della fisica che studia le proprietà delle particelle! Quello che vuoi tu sono risposte alle "domande" (e non domante) di teoria di fisica. Detto questo:
1) Se
in quanto alla partenza il corpo è fermo (energia cinetica nulla) ed ha solo energia potenziale gravitazionale, mentre all'arrivo la quota raggiunta è
2) A questa domanda puoi rispondere leggendo la definizione di macchina termica, ad esempio qui. (se leggi, ci sono anche le risposte relative alla questione sul rendimento).
3) Anche per questa domanda puoi guardare qui
4) Guarda qui e i calcoli che seguono: c'è la risposta alla seconda questione.
5) qui trovi tutta la dimostrazione.
1) Se
[math]m[/math]
è la massa del corpo e [math]v[/math]
la velocità con cui il corpo tocca terra, avrai[math]mgH=\frac{1}{2} m v^2[/math]
in quanto alla partenza il corpo è fermo (energia cinetica nulla) ed ha solo energia potenziale gravitazionale, mentre all'arrivo la quota raggiunta è
[math]h=0[/math]
e quindi è nulla l'energia potenziale.2) A questa domanda puoi rispondere leggendo la definizione di macchina termica, ad esempio qui. (se leggi, ci sono anche le risposte relative alla questione sul rendimento).
3) Anche per questa domanda puoi guardare qui
4) Guarda qui e i calcoli che seguono: c'è la risposta alla seconda questione.
5) qui trovi tutta la dimostrazione.
Grazie.
La cosa che non capisco, per la numero 3) su wiki per cp e cv cosa signifano i simboli prima delle lettere ? Stanno per "delta" e per "d" la derivata ?
Intendo la prima equazione sta per cosa ?
"delta"Q= n * cp * "Delta"T
Oppure :
"delta"Q = n * cp * "derivata"T ?
Io per delta ho sempre usato il simbolo del trangolo e qui non ci capisco molto...
Io l' avevo capita così, senza usare la derivata :
Q = Cp n ΔT (a pressione costante)
Q = Cv n ΔT (a volume costante)
Il primo principio della termodinamica per una trasformazione isobara ci dice che :
Q = ΔU + L
Mentre per una isocora :
Q = ΔU = n Cv ΔT
quindi :
n Cp ΔT = n CV ΔT + P ΔV
Data l' equazione di stato dei gas ideale sappiamo che :
P ΔV = n R ΔT
abbiamo che :
n Cp ΔT = n CV ΔT + n R ΔT
Che semplificando diventa :
Cp = Cv + R
2) Li spiega la definizione di macchina termica, ma io come posso fare a confrontare i rendimenti di una macchina reale e di una ideale dimostrando coi calcoli che sono diversi ?
Aggiunto 7 minuti più tardi:
Scusami ne approfitto per farti le ultime domande, come posso rispondere nel migliori dei modi a questi altri due quesiti :
1) discutere le leggi di riflessione e rifrazione per un onda luminosa (fino a qui ci riesco) .Discutere inoltre il fenomeno della riflessione totale, definendo l' angolo critico e derivandone l' espressione(qui mi perdo)
2)Si ricavi l' espressione dell' energia potenziale di un corpo di massa nota in prossimità della superficie terrestre.
La cosa che non capisco, per la numero 3) su wiki per cp e cv cosa signifano i simboli prima delle lettere ? Stanno per "delta" e per "d" la derivata ?
Intendo la prima equazione sta per cosa ?
"delta"Q= n * cp * "Delta"T
Oppure :
"delta"Q = n * cp * "derivata"T ?
Io per delta ho sempre usato il simbolo del trangolo e qui non ci capisco molto...
Io l' avevo capita così, senza usare la derivata :
Q = Cp n ΔT (a pressione costante)
Q = Cv n ΔT (a volume costante)
Il primo principio della termodinamica per una trasformazione isobara ci dice che :
Q = ΔU + L
Mentre per una isocora :
Q = ΔU = n Cv ΔT
quindi :
n Cp ΔT = n CV ΔT + P ΔV
Data l' equazione di stato dei gas ideale sappiamo che :
P ΔV = n R ΔT
abbiamo che :
n Cp ΔT = n CV ΔT + n R ΔT
Che semplificando diventa :
Cp = Cv + R
2) Li spiega la definizione di macchina termica, ma io come posso fare a confrontare i rendimenti di una macchina reale e di una ideale dimostrando coi calcoli che sono diversi ?
Aggiunto 7 minuti più tardi:
Scusami ne approfitto per farti le ultime domande, come posso rispondere nel migliori dei modi a questi altri due quesiti :
1) discutere le leggi di riflessione e rifrazione per un onda luminosa (fino a qui ci riesco) .Discutere inoltre il fenomeno della riflessione totale, definendo l' angolo critico e derivandone l' espressione(qui mi perdo)
2)Si ricavi l' espressione dell' energia potenziale di un corpo di massa nota in prossimità della superficie terrestre.
Per quanto riguarda quelle "delta" presenti nel calcolo su Wikipedia, puoi interpretarle semplicemente come una "differenza piccola": quindi puoi tranquillamente sostituirle con la
Per la roba sulla macchina termica, basta che vai a leggerti i diversi cicli e il loro funzionamento: la risposta è lì.
Per la rifrazione totale guarda sempre qui e le voci correlate.
E per l'energia potenziale gravitazionale, qui c'è il calcolo sia in generale che per i corpi vicini alla Terra.
[math]\Delta[/math]
.Per la roba sulla macchina termica, basta che vai a leggerti i diversi cicli e il loro funzionamento: la risposta è lì.
Per la rifrazione totale guarda sempre qui e le voci correlate.
E per l'energia potenziale gravitazionale, qui c'è il calcolo sia in generale che per i corpi vicini alla Terra.
Grazie per il tempo che hai dedicato a darmi le risposte :)
ok ho trovato la risposta...dove parla del secondo principio della termodinamica :
http://it.wikipedia.org/wiki/Secondo_principio_della_termodinamica#Connessione_tra_i_primi_due_principi_ed_entropia
Li paragona esattamente due macchine una ideale e l' altra reale e ne paragona i rendimenti...
Ti ringrazio moltissimo ora ho tutti gli strumenti per potermi preparare al mio esame !!!
ok ho trovato la risposta...dove parla del secondo principio della termodinamica :
http://it.wikipedia.org/wiki/Secondo_principio_della_termodinamica#Connessione_tra_i_primi_due_principi_ed_entropia
Li paragona esattamente due macchine una ideale e l' altra reale e ne paragona i rendimenti...
Ti ringrazio moltissimo ora ho tutti gli strumenti per potermi preparare al mio esame !!!
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