Termodinamica, gas ideale in un cilindro con pistone
"Un cilindro con pareti adiabatiche, contenente $n = 5 mol$ di gas ideale, è chiuso da un pistone adiabatico di sezione $S = 500 cm^2$ e massa $m = 500 kg$, che può scorrere senza attrito. Inizialmente il gas è in equilibrio termodinamico, con il pistone ad un'altezza $h_0 = 1.3 m$ dal fondo del cilindro; la pressione esterna è quella atmosferica.
Si rimuove l'isolante termico dal fondo del cilindro, che viene così posto in contatto termico con una massa $m_g = 106.5 g$ di ghiaccio alla temperatura $T_0 = -18°C$; dopo che si è stabilito l'equilibrio termico si osserva che la temperatura è $T_2 = 0°C$ e che tutto il ghiaccio è ancora allo stato solido.
Sapendo che il calore specifico del ghiaccio è $c_g = 2052 J/(kgK)$, determinare se il gas è monoatomico o poliatomico.
Successivamente viene posato sul pistone un corpo di massa $m$ identica a quella del pistone, mantenendo il contatto termico col ghiaccio, e si attende che si ristabilisca l'equilibrio.
Calcolare la massa $m_a$ d'acqua che si è formata (calore latente di fusione $lambda = 3.3 * 10^5 J/(kg)$)."
Vi ho riportato tutto il testo per completezza, ma credo che il problema sia solo la partenza:
la soluzione propone di trovare, per ovvi motivi, lo stato iniziale del gas, scrivendo
$p_A = p_(atm) + (mg)/S = 1.993 * 10^5 Pa$
ma a me viene un risultato diverso ($101325 + (500 * 9.8)/5 = 102305 = 1.023 * 10^5 Pa$)... quella $g$ è l'accelerazione gravitazionale giusto? Dove sbaglio? o è sbagliata la soluzione? grazie
Si rimuove l'isolante termico dal fondo del cilindro, che viene così posto in contatto termico con una massa $m_g = 106.5 g$ di ghiaccio alla temperatura $T_0 = -18°C$; dopo che si è stabilito l'equilibrio termico si osserva che la temperatura è $T_2 = 0°C$ e che tutto il ghiaccio è ancora allo stato solido.
Sapendo che il calore specifico del ghiaccio è $c_g = 2052 J/(kgK)$, determinare se il gas è monoatomico o poliatomico.
Successivamente viene posato sul pistone un corpo di massa $m$ identica a quella del pistone, mantenendo il contatto termico col ghiaccio, e si attende che si ristabilisca l'equilibrio.
Calcolare la massa $m_a$ d'acqua che si è formata (calore latente di fusione $lambda = 3.3 * 10^5 J/(kg)$)."
Vi ho riportato tutto il testo per completezza, ma credo che il problema sia solo la partenza:
la soluzione propone di trovare, per ovvi motivi, lo stato iniziale del gas, scrivendo
$p_A = p_(atm) + (mg)/S = 1.993 * 10^5 Pa$
ma a me viene un risultato diverso ($101325 + (500 * 9.8)/5 = 102305 = 1.023 * 10^5 Pa$)... quella $g$ è l'accelerazione gravitazionale giusto? Dove sbaglio? o è sbagliata la soluzione? grazie
Risposte
Occhio alle unità di misura, 500 $cm^2$ non sono 5 $m^2$!
è vero! grazie mille!
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