Tubicino immerso in una bacinella
Salve,
di questo problema non capisco perchèla forza esterna F che deve mantenere in equilibrio il tubicino è diretta verso l'alto.
Se all'interno del gas la pressione è minore di $P_0$ la forza generata dalla differenza di pressione non è diretta verso l'alto? e quindi la forza esterna necessaria per l'equilibrio non dovrebbe essere diretta verso il basso?. Inoltre non capisco l'ultimo termine del lavoro di F.
a) Basta scrivere l’eq. di stato che per il gas intrappolato nella parte superiore del tubicino:
$nRT_0 = P V_0$ dove $P = P_0 – ρ g h_1$ e $V_0 = S H$, dunque
$n = (P_0 – ρ g h_1) SH / RT_0 = 9.5•10^(-3) mol$
A causa delal differenza di pressione fra il gas e la la colonnina di mercurio che “spinge” in su si genera una forza verso l’alto
$F = ΔP • S = (P_0 – ( P0 – ρ g h_1)) S = ρ g h_1 S = 20 N$
b) Essendo un processo isotermo vale la relazione $P_i V_i = P_f V_f$ che diventa
$(P_0 – ρ g h_1) H_1 S = (P_0 – ρ g h_2) H_2 S$ da cui
$H_2 = (P_0 – ρ g h_1) H_1 / (P_0 – ρ g h_2) = 0.49 cm$
Per un processo isotermo vale $Q = L = nRT_0 log (V_f/V_i)$ cioè $Q = nRT_0 log (H_2/H_1) = – 1.8 cal$
Non capisco l’utimo termine dell’espressione del lavoro della forza
$L_F + L_(gas) = P_0 ΔV + ½ ρ g S (h_2^2 – h_1^2)$ non dovrebbe essere ricordando un mio precedente post "Lavoro per sollevare un tubo immerso" -in cui si calcolava il lavoro per sollevare un tubicino che si trascina con se il liquido in cui è immerso-
$½ ρ g S (h_2 – h_1)^2$?
di questo problema non capisco perchèla forza esterna F che deve mantenere in equilibrio il tubicino è diretta verso l'alto.
Se all'interno del gas la pressione è minore di $P_0$ la forza generata dalla differenza di pressione non è diretta verso l'alto? e quindi la forza esterna necessaria per l'equilibrio non dovrebbe essere diretta verso il basso?. Inoltre non capisco l'ultimo termine del lavoro di F.
a) Basta scrivere l’eq. di stato che per il gas intrappolato nella parte superiore del tubicino:
$nRT_0 = P V_0$ dove $P = P_0 – ρ g h_1$ e $V_0 = S H$, dunque
$n = (P_0 – ρ g h_1) SH / RT_0 = 9.5•10^(-3) mol$
A causa delal differenza di pressione fra il gas e la la colonnina di mercurio che “spinge” in su si genera una forza verso l’alto
$F = ΔP • S = (P_0 – ( P0 – ρ g h_1)) S = ρ g h_1 S = 20 N$
b) Essendo un processo isotermo vale la relazione $P_i V_i = P_f V_f$ che diventa
$(P_0 – ρ g h_1) H_1 S = (P_0 – ρ g h_2) H_2 S$ da cui
$H_2 = (P_0 – ρ g h_1) H_1 / (P_0 – ρ g h_2) = 0.49 cm$
Per un processo isotermo vale $Q = L = nRT_0 log (V_f/V_i)$ cioè $Q = nRT_0 log (H_2/H_1) = – 1.8 cal$
Non capisco l’utimo termine dell’espressione del lavoro della forza
$L_F + L_(gas) = P_0 ΔV + ½ ρ g S (h_2^2 – h_1^2)$ non dovrebbe essere ricordando un mio precedente post "Lavoro per sollevare un tubo immerso" -in cui si calcolava il lavoro per sollevare un tubicino che si trascina con se il liquido in cui è immerso-
$½ ρ g S (h_2 – h_1)^2$?
Risposte
Salve,
di questo problema non capisco perché la forza esterna F che deve mantenere in equilibrio il tubicino è diretta verso l'alto.
Se all'interno del gas la pressione è minore di $P_0$ la forza generata dalla differenza di pressione non è diretta verso l'alto? e quindi la forza esterna necessaria per l'equilibrio non dovrebbe essere diretta verso il basso?.
Rispondo solo a questo, sono di corsa.
LA forza è diretta verso l'alto proprio perché la pressione del gas è inferiore alla pressione atmosferica.
Pensaci un attimo.
Se la pressione fosse uguale a quella atmosferica, non avresti bisogno di forza esterna. E se la pressione fosse maggiore di quella atmosferica, dovresti tenere premuto il tubicino verso il basso , per l'equilibrio.
Ti ricordi il recipiente capovolto?
Si certo...chiaro...
rimane il punto b) ---il lavoro della forza..
c'è nessuno che abbia un'idea di come calcolare il lavoro della forza ??
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