Esercizi fisica
Salve, ho provato a risolvere questi due esercizi ma non sono sicuro di averli fatti bene quindi vorrei che qualcuno gli desse un'occhiata. Esercizio 1:Due recipienti identici di altezza 3h sono riempiti di liquido (ideale, di densità ρ) e di gas ideale. Nel recipiente n.1, il liquido, arriva fino a 2/3 dell’altezza, nel n.2 arriva fino a 1/3. Inizialmente il gas 1 è a pressione pA1, nota. Tutto il sistema è e si mantiene sempre all’equilibrio termico con l’ambiente esterno, a temperatura TA. I due recipienti sono connessi da due rubinetti posti uno alla base e uno alla sommità, che inizialmente sono chiusi. Aprendo il rubinetto X, nulla succede. Allora si richiude X, si apre Y, si aspetta l’equilibrio e si richiude. Quante moli di gas hanno attraversato Y?
Esercizio 2: La figura mostra un cilindro adiabatico di sezione Σ esposto alla pressione atmosferica p0. Esso contiene n moli di gas perfetto monoatomico, che inizialmente è alla temperatura ambiente, TA. Il gas viene lentamente compresso per mezzo di un pistone connesso a una molla di costante elastica k, applicando una forza F sul pomello P posto all’estremità libera della molla. Allo stato iniziale la molla è a riposo, e si procede fino a deformarla di un tratto h0. Ora P viene bloccato ed il gas viene messo a contatto termico con l’ambiente con cui scambia lentamente calore. Rappresentare il processo sul piano pV. Calcolare il lavoro svolto sul gas nella prima fase ed il lavoro svolto da chi spinge sulla
molla. Calcolare il calore scambiato dal gas e la sua variazione d’entropia.
Per quanto riguarda l'esercizio 1 secondo i miei calcoli (sbagliati sicuramente
)mi viene che non passa nessuna mole di gas. Ho pensato di aver sbagliato supponendo che alla fine i due gas abbiano stessa pressione e volume ma non saprei come fare altrimenti.
Per quanto riguarda l'esercizio due non mi è molto chiara la differenza fra lavoro fatto dal gas e lavoro fatto sulla molla. Inoltre non mi sono molto chiare le trasformazioni: io ho pensato che la prima fosse un'isobara in cui cambiano pressione volume e temperatura mentre per quanto riguarda la seconda trasformazione ho supposto che fosse un isocora e che la temperatura torni ad assumere il valore iniziale, cioè il valore della temperatura ambientale. Grazie dell'aiuto e scusate se ho tirato molto per le lunghe
Esercizio 2: La figura mostra un cilindro adiabatico di sezione Σ esposto alla pressione atmosferica p0. Esso contiene n moli di gas perfetto monoatomico, che inizialmente è alla temperatura ambiente, TA. Il gas viene lentamente compresso per mezzo di un pistone connesso a una molla di costante elastica k, applicando una forza F sul pomello P posto all’estremità libera della molla. Allo stato iniziale la molla è a riposo, e si procede fino a deformarla di un tratto h0. Ora P viene bloccato ed il gas viene messo a contatto termico con l’ambiente con cui scambia lentamente calore. Rappresentare il processo sul piano pV. Calcolare il lavoro svolto sul gas nella prima fase ed il lavoro svolto da chi spinge sulla
molla. Calcolare il calore scambiato dal gas e la sua variazione d’entropia.
Per quanto riguarda l'esercizio 1 secondo i miei calcoli (sbagliati sicuramente


Per quanto riguarda l'esercizio due non mi è molto chiara la differenza fra lavoro fatto dal gas e lavoro fatto sulla molla. Inoltre non mi sono molto chiare le trasformazioni: io ho pensato che la prima fosse un'isobara in cui cambiano pressione volume e temperatura mentre per quanto riguarda la seconda trasformazione ho supposto che fosse un isocora e che la temperatura torni ad assumere il valore iniziale, cioè il valore della temperatura ambientale. Grazie dell'aiuto e scusate se ho tirato molto per le lunghe



Risposte
ciao, potresti dirmi gentilmente da dove hai preso il secondo esercizio?
Esercizio 1: aprendo il rubinetto basso non passa niente, dunque la pressione a quel livello è la stessa. Nel recipiente 2 dunque il gas ha pressione maggiore che nel recipiente 1, perché deve compensare la differenza di altezza del liquido. Quando apri il rubinetto alto del gas passa dal recipiente 2 al recipiente 1 finché la pressione del gas nei due recipienti diventa la medesima.
Esercizio 2: chi spinge sulla molla compie maggiore lavoro rispetto al lavoro (in valore assoluto) compiuto dal gas: la differenza tra i due lavori è l'energia immagazzinata nella molla compressa.
Esercizio 2: chi spinge sulla molla compie maggiore lavoro rispetto al lavoro (in valore assoluto) compiuto dal gas: la differenza tra i due lavori è l'energia immagazzinata nella molla compressa.