Problemi di fisica. Urgente!

[aenima]

Ragazzi, scrivo qui alcuni problemi, spero possiate aiutarmi a risolverli:

Una mole di gas perfetto monoatomico subisce le seguenti trasformazioni.
a)Una trasformazione adiabatica irreversibile dallo stato inziale, con pressione P0 = 1 atm e volume V0 = 22.4 litri, ad un certo stato A. Una successiva compressione isobara reversibile fino ad uno stato B caratterizzato da VB = VA/2; il lavoro compiuto dal gas in questa trasformazione è L = -1.5  103 J. Si calcoli il lavoro L* compiuto lungo l’adiabatica irreversibile.

Un campione di n = 2.00 moli di un gas perfetto con  = 1.40 si espande lentamente e adiabaticamente da una pressione PA = 5.00 atm e un volume VA = 12.0 litri a un volume finale VB = 30.0 litri.
e) Qual è la pressione finale del gas?
f) Quali sono le temperature iniziale e finale?
g) Trovare calore, lavoro e variazione di energia interna del gas.



L’estremo libero di una fune inestensibile di massa trascurabile fissata nell’altro estremo al soffitto di una stanza è avvolto su un cilindro omogeneo di massa M = 10 kg. Se si lascia cadere il cilindro in modo che la fune si srotoli, con quale accelerazione a discende il suo centro di massa e quale sarà la tensione T della fune?ù


Grazie mille in anticipo.

[adry105]

1) Tu consideri la convenzione

[math]\Delta U=Q+L[/math]

oppure

[math]\Delta U=Q-L[/math]

? Penso che consideri la convenzione

[math]\Delta U=Q-L[/math]

poichè nella trasformazione AB (quando il volume diminuisce) dice che il lavoro subito è negativo.
Per quel che riguarda i segni di questo esercizio tieni in considerazione che considero la convenzione

[math]\Delta U=Q-L[/math]

.

IL lavoro compiuto nella trasformazione adiabatica reversibile, tenuto conto che

[math]Q=0[/math]

è:

[math]L_{0a}=-\Delta U=-nc_v(T_a-T_0)[/math]

Per trovare

[math]T_0[/math]

puoi usare l'equazione di stato (visto che sei nello stato iniziale e questo è uno stato di equilibrio):

[math]T_0=\frac{V_0P_0}{nR}= 273 K[/math]

in cui

[math]R=0,082 \frac{atm*l}{K*mol}[/math]

Considerando lo stato di equilibrio in A:

[math]T_a=\frac{P_aV_a}{nR}[/math]

Il lavoro subito nella traformazione isobara (a pressione costante) AB è:

[math]L_{ab}=P_a(V_b-B_a)=P_a(\frac{V_a}{2}-V_a)=-P_a\frac{V_a}{2}[/math]

Per cui

[math]P_aV_a=-2L_{ab}=3*10^3 J[/math]

[math]T_a=\frac{P_aV_a}{nR}= 361 K[/math]

in cui

[math]R=8,31\frac{J}{K*mol}[/math]

.

Per cui:

[math]L_{0a}=-\Delta U=-nc_v(T_a-T_0)= -1096,92 J[/math]

in cui

[math]c_v=\frac{3}{2}R[/math]

poichè il gas è monoatomico.

2) Per il secondo

[math]1,4=\frac{c_p}{c_v}[/math]

?
3) Per il terzo non ci provo perchè meccanica l'ho fatta l'anno scorso e non vorrei sbagliare quindi ti lascio aiutare da qualcun altro :) Comunque se provi a iniziare a fare un ragionamento potrei anche aiutarti :)