Pistone con sezione
Buongiorno, propongo un altro esercizio di termodinamica (d'esame) che non sono riuscito a svolgere..
La prima domanda che faccio è relativa alla sezione, non ne ho mai sentito parlare negli esercizi(e non sono certo di sapere cosa sia) e quindi non so bene come sfruttarla nell'esercizio per avere qualche altro dato
Inoltre il fatto che ci sia il pesetto che schiacci il pistone verso il basso mi serve soltanto a sapere che il gas subisce lavoro, diminuisce il volume e aumenta la pressione interna? oppure mi dal qualche altra informazione?(ad esempio energetica)
Grazie in anticipo!
La prima domanda che faccio è relativa alla sezione, non ne ho mai sentito parlare negli esercizi(e non sono certo di sapere cosa sia) e quindi non so bene come sfruttarla nell'esercizio per avere qualche altro dato
Inoltre il fatto che ci sia il pesetto che schiacci il pistone verso il basso mi serve soltanto a sapere che il gas subisce lavoro, diminuisce il volume e aumenta la pressione interna? oppure mi dal qualche altra informazione?(ad esempio energetica)
Grazie in anticipo!
Risposte
"CptKeg":
La prima domanda che faccio è relativa alla sezione, non ne ho mai sentito parlare negli esercizi(e non sono certo di sapere cosa sia) e quindi non so bene come sfruttarla nell'esercizio per avere qualche altro dato
La sezione è l'area trasversale del cilindro (V=altezza*sezione)
"CptKeg":
Inoltre il fatto che ci sia il pesetto che schiacci il pistone verso il basso mi serve soltanto a sapere che il gas subisce lavoro, diminuisce il volume e aumenta la pressione interna? oppure mi dal qualche altra informazione?(ad esempio energetica)
Ti dice che la pressione esterna è passata da $P_0=1 atm approx10^5 Pa$ alla pressione
$P = P_0 + (mg)/S = 10^5 + 10*9.81/(10*10^-4) approx 2*10^5 Pa$
Okk per la sezione, mentre sei andato a calcolare la pressione esterna per sfruttare il lavoro subito dal gas, però non capisco da dove esce fuori quel mg/s
La pressione esterna è la somma della pressione atmosferica e della pressione dovuta al peso.
Ma la pressione dovuta al peso vale la forza peso diviso la sezione, ovvero
$Delta P = (m*g)/S = (10 kg * 9.81 m/s^2) / (10 cm^2) = (10 kg * 9.81 m/s^2)/ (10*10^(-4) m^2) approx 10^5 Pa$
Ma la pressione dovuta al peso vale la forza peso diviso la sezione, ovvero
$Delta P = (m*g)/S = (10 kg * 9.81 m/s^2) / (10 cm^2) = (10 kg * 9.81 m/s^2)/ (10*10^(-4) m^2) approx 10^5 Pa$
Per quanto riguarda entropia cosa possiamo dire?
Devi usare le solite formule di variazione di entropia del gas, una volta determinate le condizioni finali dello stesso.
Però non ho dati per calcolarmela..
Io ho scritto che per il principio di aumento dell'entropia in un sistema isolato :
$ S_b-S_a = (int_(a)^(b) (dQ)/T)_(rev)>(int_(a)^(b) (dQ)/T)_(irr) $
essendo la nostra trasformazione irreversibile e il calore = 0 per via della trasf. adiabatica ho scritto:
S_b>S_a
Io ho scritto che per il principio di aumento dell'entropia in un sistema isolato :
$ S_b-S_a = (int_(a)^(b) (dQ)/T)_(rev)>(int_(a)^(b) (dQ)/T)_(irr) $
essendo la nostra trasformazione irreversibile e il calore = 0 per via della trasf. adiabatica ho scritto:
S_b>S_a
Quelle sono definizioni e risultati generali. Prova con le formule tenendo conto che non compaiono i numeri assoluti ma i rapporti tra condizioni finali e iniziali
Ho pensato di sfruttare il fatto che la pressione atmosferica da quando viene messo il peso fino al volume Vb sia costante e quindi ho usato:
$ S_b - S_a = nC_pln(T_b/T_a) = nC_p(V_b/V_a) $
S_b - S_a =nC_p(V_b/V_a)
nel calcolo di prima mi è venuto che Vb = 7/10Va
Però non ho le moli del gas...
$ S_b - S_a = nC_pln(T_b/T_a) = nC_p(V_b/V_a) $
S_b - S_a =nC_p(V_b/V_a)
nel calcolo di prima mi è venuto che Vb = 7/10Va
Però non ho le moli del gas...
Il numero delle moli alla fine è solo una costante moltiplicativa e non cambia le conclusioni. Quindi come risulta la variazione di entropia?
$ S_b-S_a = 14,5n $ ?
Bisognerebbe specificare le unità di misura ma comunque se sono J/K il risultato dovrebbe essere minore. Prova a rifare bene i calcoli. In ogni caso il risultato è positivo a testimonianza che si tratta di una trasformazione irreversibile.
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