Problemi termodinamica
Ciao a tutti,
qualcuno riesce a darmi una mano coi seguenti esercizi, almeno alcuni? Ho provato a farli ma spesso la soluzione non mi torna
qualcuno riesce a darmi una mano coi seguenti esercizi, almeno alcuni? Ho provato a farli ma spesso la soluzione non mi torna
Risposte
Faccio il primo.
Il gas è biatomico, quindi il calore specifico molare a volume costante è pari a $c_v=5/2 R$.
deduciamo che nelle isoterme la temperatura è, rispettivamente: $T_1 = 600K$ e $T_2=300K$.
In un ciclo $\DeltaU=0$, inoltre in una isoterma l'energia interna è costante, quindi:
$L=Q=nRT\ln(V_f/V_i)$
Nelle due isoterme quindi si ha:
$nRT_2\ln(2)$ e $-nRT_1\ln(2)$.
In una isocora il lavoro è nullo $dV=0$. Quindi $\DeltaU=Q=nc_v\DeltaT= \frac{5}{2}nR(T_f-T_i)$.
Per calcolare il calore scambiato basta quindi sommare tutti i calori, con segno algebrico: è evidente che i calori scambiati nelle isocore sono uguali e opposti, quindi il calore totale scambiato durante il ciclo è pari alla somma dei calori scambiati nelle isoterme e dunque:
$Q=nR\ln(2)(T_2-T_1)$
Andiamo al rendimento.
Per il calcolo del rendimento non resta che scrivere la formula e sostituire i valori.
Il gas è biatomico, quindi il calore specifico molare a volume costante è pari a $c_v=5/2 R$.
deduciamo che nelle isoterme la temperatura è, rispettivamente: $T_1 = 600K$ e $T_2=300K$.
In un ciclo $\DeltaU=0$, inoltre in una isoterma l'energia interna è costante, quindi:
$L=Q=nRT\ln(V_f/V_i)$
Nelle due isoterme quindi si ha:
$nRT_2\ln(2)$ e $-nRT_1\ln(2)$.
In una isocora il lavoro è nullo $dV=0$. Quindi $\DeltaU=Q=nc_v\DeltaT= \frac{5}{2}nR(T_f-T_i)$.
Per calcolare il calore scambiato basta quindi sommare tutti i calori, con segno algebrico: è evidente che i calori scambiati nelle isocore sono uguali e opposti, quindi il calore totale scambiato durante il ciclo è pari alla somma dei calori scambiati nelle isoterme e dunque:
$Q=nR\ln(2)(T_2-T_1)$
Andiamo al rendimento.
Per il calcolo del rendimento non resta che scrivere la formula e sostituire i valori.
Grazie mille!
Per quanto riguarda il n°3?
ok punto a, c e d mi tornano ma il punto b?
ok sul ciclo $ S^S=0 $ su un ciclo ma per l'universo?
La macchina lavora tra $T_1$ e $T_2$ quindi se $Q_{ass}=1200j$ nop dovrei avere $S^U=Q_{ass}(1/T_2-1/T_1)=1.6 j/K$?
Per il n°4 invece?
Altrettanto non mi torna l'ultiimo punto e) sull'entropia, ho ragionato così:
avendo un ciclo $S^S=0=nRln(V_c/V_B)+nc_vln(T_B/T_A)+S^{CD}+Q_{DA}/T_A$ dove $Q_{DA}/T_A=-mI_F=-36630 j$ da cui $S^{CD}=-0.706$ in disaccordo con la soluzione del testo
Per quanto riguarda il n°3?
ok punto a, c e d mi tornano ma il punto b?
ok sul ciclo $ S^S=0 $ su un ciclo ma per l'universo?
La macchina lavora tra $T_1$ e $T_2$ quindi se $Q_{ass}=1200j$ nop dovrei avere $S^U=Q_{ass}(1/T_2-1/T_1)=1.6 j/K$?
Per il n°4 invece?
Altrettanto non mi torna l'ultiimo punto e) sull'entropia, ho ragionato così:
avendo un ciclo $S^S=0=nRln(V_c/V_B)+nc_vln(T_B/T_A)+S^{CD}+Q_{DA}/T_A$ dove $Q_{DA}/T_A=-mI_F=-36630 j$ da cui $S^{CD}=-0.706$ in disaccordo con la soluzione del testo
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