Lavoro della forza d'attrito pistone-cilindro
Salve a tutti,
del seguente problema ho risolto quasi tutto, ad eccezione dell'ultimo quesito che mi sta creando qualche grattacapo.
"Un gas ideale monoatomico descrive un ciclo di Carnot. Nello stato A $\V_A=10^-1m^3$, $\p_A=101300 Pa$, $\T_1=290 K$. Il calore assorbito in un ciclo è $\Q_2=8933J$ e il lavoro prodotto è $\W=1930J$. Calcolare:
a)La temperatura superiore $\T_2$;
b) il volume minimo del gas.
Se il contenitore è un cilindro di sezione $\S=0,1m^3$ e se tra pistone e cilindro c'è una forza di attrito $\F=500 N$, calcolare:
c)la diminuzione di rendimento."(fonte:"Elementi di Fisica", Mazzoldi, Nigro, Voci).
Ho risolto i punti a) e b) trovando i valori $\T_2=370K$ e il volume minimo $\V_c=3,47*10^-2m^3$. Per il terzo punto ho ragionato nel seguente modo:
Il pistone si muoverà descrivendo un cilindro ideale di volume $\V_p=V_A-V_c$ dove$\ V_A$ è il volume massimo occupato dal gas mentre $\V_c$ è quello minimo. Lo spostamento che pertanto il pistone descrive sarà dato da $\h=(V_A-V_c)/S$. Fin qui io e il Prof. Mazzoldi andiamo d'accordo: $\h=0,653m$. Secondo le soluzioni del libro il lavoro svolto dalla forza d'attrito è $\W_attr=2Fh$.
Perché moltiplica per 2? Non dovrebbe essere semplicemente $\W_attr=Fh$ (Lavoro = Forza$*$Spostamento)?
Grazie anticipatamente
.
del seguente problema ho risolto quasi tutto, ad eccezione dell'ultimo quesito che mi sta creando qualche grattacapo.
"Un gas ideale monoatomico descrive un ciclo di Carnot. Nello stato A $\V_A=10^-1m^3$, $\p_A=101300 Pa$, $\T_1=290 K$. Il calore assorbito in un ciclo è $\Q_2=8933J$ e il lavoro prodotto è $\W=1930J$. Calcolare:
a)La temperatura superiore $\T_2$;
b) il volume minimo del gas.
Se il contenitore è un cilindro di sezione $\S=0,1m^3$ e se tra pistone e cilindro c'è una forza di attrito $\F=500 N$, calcolare:
c)la diminuzione di rendimento."(fonte:"Elementi di Fisica", Mazzoldi, Nigro, Voci).
Ho risolto i punti a) e b) trovando i valori $\T_2=370K$ e il volume minimo $\V_c=3,47*10^-2m^3$. Per il terzo punto ho ragionato nel seguente modo:
Il pistone si muoverà descrivendo un cilindro ideale di volume $\V_p=V_A-V_c$ dove$\ V_A$ è il volume massimo occupato dal gas mentre $\V_c$ è quello minimo. Lo spostamento che pertanto il pistone descrive sarà dato da $\h=(V_A-V_c)/S$. Fin qui io e il Prof. Mazzoldi andiamo d'accordo: $\h=0,653m$. Secondo le soluzioni del libro il lavoro svolto dalla forza d'attrito è $\W_attr=2Fh$.
Perché moltiplica per 2? Non dovrebbe essere semplicemente $\W_attr=Fh$ (Lavoro = Forza$*$Spostamento)?
Grazie anticipatamente
.
Risposte
"spacetime":
Salve a tutti,
del seguente problema ho risolto quasi tutto, ad eccezione dell'ultimo quesito che mi sta creando qualche grattacapo.
"Un gas ideale monoatomico descrive un ciclo di Carnot. Nello stato A $\V_A=10^-1m^3$, $\p_A=101300 Pa$, $\T_1=290 K$. Il calore assorbito in un ciclo è $\Q_2=8933J$ e il lavoro prodotto è $\W=1930J$. Calcolare:
a)La temperatura superiore $\T_2$;
b) il volume minimo del gas.
Se il contenitore è un cilindro di sezione $\S=0,1m^3$ e se tra pistone e cilindro c'è una forza di attrito $\F=500 N$, calcolare:
c)la diminuzione di rendimento."(fonte:"Elementi di Fisica", Mazzoldi, Nigro, Voci).
Ho risolto i punti a) e b) trovando i valori $\T_2=370K$ e il volume minimo $\V_c=3,47*10^-2m^3$. Per il terzo punto ho ragionato nel seguente modo:
Il pistone si muoverà descrivendo un cilindro ideale di volume $\V_p=V_A-V_c$ dove$\ V_A$ è il volume massimo occupato dal gas mentre $\V_c$ è quello minimo. Lo spostamento che pertanto il pistone descrive sarà dato da $\h=(V_A-V_c)/S$. Fin qui io e il Prof. Mazzoldi andiamo d'accordo: $\h=0,653m$. Secondo le soluzioni del libro il lavoro svolto dalla forza d'attrito è $\W_attr=2Fh$.
Perché moltiplica per 2? Non dovrebbe essere semplicemente $\W_attr=Fh$ (Lavoro = Forza$*$Spostamento)?
Grazie anticipatamente
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Pure io non capii quel 2 che moltiplicava. Allora ho inteso che il libro volesse indicare il lavoro fatto per "andata e ritorno" del pistone.
E' l'unica spiegazione plausibile perchè senza dubbio dovrebbe essere come hai indicato tu, cioè senza il 2 che moltiplica.
Già è vero, è un ciclo e per forza deve fare andata e ritorno. Grazie mille
"spacetime":
Già è vero, è un ciclo e per forza deve fare andata e ritorno. Grazie mille
Di niente..Una volta l'uno, non fa male a nessuno
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