Esercizio Cilindro con Pistone (Termodinamica)
Salve,
sto riscontrando un problema con il seguente esercizio in preparazione per l'esame che avrò a breve, il testo dice:
Un recipiente cilindrico verticale, il cui volume può essere variato tramite un pistone pesante che ne costituisce la base superiore, contiene $ n=0.6moli $ di azoto (gas biatomico) alla temperatura $ T\_1 =20.0°C $ . Successivamente, fornendo una certa quantità di calore $ Q $ il gas viene portato alla temperatura $ T\_1 =110.0°C $ e il pistone si solleva di un tratto $ h =20.0cm $. Supponendo che non ci siano dispersioni di calore verso l’esterno, che gli stati iniziale e finale del gas siano stati di equilibrio e trascurando la pressione atmosferica, si determini:
a) il calore Q fornito al gas nella trasformazione;
b) la massa M del pistone.
Allora per il primo punto ho pensato che siccome il lavoro viene usato per far aumentare la temperatura al gas, allora la trasformazione potrebbe essere isobara e ho calcolato $ Q $ usando la formula $ Q=nc\_pDeltaT $
Il problema forse più grande l'ho riscontrato nel risolvere il secondo punto. Usando il fatto che gli stati iniziale e finale sono di equilibrio ho utilizzato due sistemi.
Per lo stato iniziale:
$ { ( p\_1S=Mg ),( p\_1V\_1=nRT\_1 ):} $
Per lo stato finale:
$ { ( p\_2S=M'g ),( p\_2V\_2=nRT\_2):} $
Usando poi il fatto che $ V=h*S $; $ h\_2=h\_1+Deltah $ e $ M'=M $ ho trovato l'altezza iniziale $ h\_1 $.
Poi sostituendo in una delle due formule trovate risolvendo i sistemi precedenti ho calcolato $ M $.
Siccome mi viene un valore abbastanza alto, circa $ 229Kg $, mi è venuto il dubbio che io abbia sbagliato qualcosa o comunque omesso dei parametri che mi farebbero diminuire un po' il valore di $ M $.
Voi cosa ne pensate?
Grazie mille in anticipo per le risposte!
sto riscontrando un problema con il seguente esercizio in preparazione per l'esame che avrò a breve, il testo dice:
Un recipiente cilindrico verticale, il cui volume può essere variato tramite un pistone pesante che ne costituisce la base superiore, contiene $ n=0.6moli $ di azoto (gas biatomico) alla temperatura $ T\_1 =20.0°C $ . Successivamente, fornendo una certa quantità di calore $ Q $ il gas viene portato alla temperatura $ T\_1 =110.0°C $ e il pistone si solleva di un tratto $ h =20.0cm $. Supponendo che non ci siano dispersioni di calore verso l’esterno, che gli stati iniziale e finale del gas siano stati di equilibrio e trascurando la pressione atmosferica, si determini:
a) il calore Q fornito al gas nella trasformazione;
b) la massa M del pistone.
Allora per il primo punto ho pensato che siccome il lavoro viene usato per far aumentare la temperatura al gas, allora la trasformazione potrebbe essere isobara e ho calcolato $ Q $ usando la formula $ Q=nc\_pDeltaT $
Il problema forse più grande l'ho riscontrato nel risolvere il secondo punto. Usando il fatto che gli stati iniziale e finale sono di equilibrio ho utilizzato due sistemi.
Per lo stato iniziale:
$ { ( p\_1S=Mg ),( p\_1V\_1=nRT\_1 ):} $
Per lo stato finale:
$ { ( p\_2S=M'g ),( p\_2V\_2=nRT\_2):} $
Usando poi il fatto che $ V=h*S $; $ h\_2=h\_1+Deltah $ e $ M'=M $ ho trovato l'altezza iniziale $ h\_1 $.
Poi sostituendo in una delle due formule trovate risolvendo i sistemi precedenti ho calcolato $ M $.
Siccome mi viene un valore abbastanza alto, circa $ 229Kg $, mi è venuto il dubbio che io abbia sbagliato qualcosa o comunque omesso dei parametri che mi farebbero diminuire un po' il valore di $ M $.
Voi cosa ne pensate?
Grazie mille in anticipo per le risposte!
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