Lavoro pistone-cilindro ... primo principio termodinamica
Un sistema costituito da un pistone di peso trascurabile e da un cilindro, si trova in uno stato iniziale di equilibrio termodinamico a pressione atmosferica. All'improvviso si posa sul pistone una massa m=100 kg . Dopo il transitorio iniziale il sistema pistone- cilindro raggiunge un nuovo stato di equilibrio ed il pistone di area A=100 $cm^2$ ha subito un abbassamento $delta$ y=10 cm. Trascurando l'attrito tra il pistone ed il cilindro , devo determinare il lavoro espresso in kJ e kcal fatto sul sistema, e calcolare la variazione di energia interna nel caso di adiabaticità del sistema pistone-cilindro.
Quindi a pressione atmosferica iniziale siamo con P1=101325 Pa... l'area del pistone A=100*$10^(-4)$ $m^2$ ...di primo impatto ho ragionato con il fatto che il lavoro è forza x spostamento...ma siccome è un esercizio sul primo principio della termodinamica non capisco come partire...qualcuno mi aiuta per favore?!?!
Quindi a pressione atmosferica iniziale siamo con P1=101325 Pa... l'area del pistone A=100*$10^(-4)$ $m^2$ ...di primo impatto ho ragionato con il fatto che il lavoro è forza x spostamento...ma siccome è un esercizio sul primo principio della termodinamica non capisco come partire...qualcuno mi aiuta per favore?!?!
Risposte
ho fatto così...allora sono partito dal ragionamento che il lavoro è forza x spostamento...mi trovo la forza moltiplicando pressione x area e quindi $F=p*A=101325*0.01=1031,25 N$ e quindi $L=F* delta y = 1013.25*0.1=101.325$. Ora mi trovo energia cinetica e potenziale e rispettivamente mi danno 0.5 (la velocità l'ho trovata con il rapporto $m/(rho*A)$) e 98.1... lavoro totale è negativo perchè il pistone comprime e allora L=-101.325-98.1-0.5= -0.199925 kJ ...il testo mi porta come risultato -0.1995 kJ... dite che sbaglio???? ah e poi in caso di adiabaticità $delta U= - L = 0.199925 kJ$... ho sbagliato qualcosa??
Non ho capito quello che hai fatto, semplicementeil lavoro fatto sul sitema è il lavoro fatto dal peso più quello fatto dalla pressione esterna:
$mg*delta y+ p_{"atm"}S*delta y$
$mg*delta y+ p_{"atm"}S*delta y$
ok però il lavoro è negativo? Sul testo il risultato è -0.1995 kJ
E' negativo perchè la variazione di volume è negativa...infatti è una compressione
grazie, infatti se leggi sopra l'avevo scritto che è negativo per tale motivo 
allora non chiedere
Negativo, positivo basta intendersi...
Dipende da come è formulata la domanda: se si chiede quale è il lavoro fatto sul sistema, io scriverei un numero positivo (se rispondessi con un numero negativo è come se dicessi che è il sistema che fa lavoro sull'esterno e non viceversa) , poi essendo un lavoro fatto sul sistema se appliacassi al sistema il primo principio dovrei prendere tale lavoro col segno -.
Dipende da come è formulata la domanda: se si chiede quale è il lavoro fatto sul sistema, io scriverei un numero positivo (se rispondessi con un numero negativo è come se dicessi che è il sistema che fa lavoro sull'esterno e non viceversa) , poi essendo un lavoro fatto sul sistema se appliacassi al sistema il primo principio dovrei prendere tale lavoro col segno -.
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