Primo principio della termodinamica

Una mole di gas perfetto subisce una compressione adiabatica. Quale segno hanno il lavoro svolto L, il calore scambiato Q e la variazione di energia interna  $\Delta$ U del gas?

• L negativo, Q zero,  $\Delta$ U zero

• L negativo, Q zero,  $\Delta$ U positivo       

• L zero, Q positivo,  $\Delta$ U negativo

• L positivo, Q positivo,  $\Delta$ U zero  

L’energia interna di una quantità fissata di gas perfetto dipende:

• dalla pressione, ma non dal volume o dalla temperatura.

• dalla temperatura, ma non dalla pressione o dal volume.

• dal volume, ma non dalla pressione o dalla temperatura.

• dalla pressione e della temperatura, ma non dal volume.

Un gas contenuto in un pistone riceve 1570 J di calore dall'esterno. Il gas si espande e compie 2250 J di lavoro. Qual è la variazione di energia interna del gas?

• Non si può determinare perché non è noto il numero di moli del gas.

• 4180 J

• – 4180 J

• -680 J

Durante una trasformazione, la temperatura di un gas perfetto rimane costante mentre il suo volume diminuisce. Quale delle seguenti affermazioni è vera?

• Il gas cede calore all'esterno.

• La trasformazione è adiabatica.

• La pressione del gas diminuisce.

• Aumenta l’energia cinetica media delle molecole del gas.

Una certa quantità di gas si espande da 220 cm³ a 440 cm³ alla pressione costante di 0,9 atm. Il lavoro compiuto dal gas vale:

• 0 J

• 40 J

• 20 J

• 200 kJ

Un gas si espande a pressione costante

p = 1,2 · 10⁵ Pa da V₁ = 3,5 · 10^–2 m³ a

V₂ = 4,5 · 10^–2 m³. Poi la temperatura del gas viene raddoppiata mantenendo costante il volume. Quale delle seguenti affermazioni è corretta?

• Non si può calcolare il lavoro totale perché non si conosce la temperatura.

• Il lavoro totale fatto dal gas è +1,2 · 10³ J.

• Il lavoro totale fatto dal gas è 0 J.

• La pressione finale è uguale alla pressione iniziale.

Due campioni identici di gas A e B sono nelle stesse condizioni iniziali. I campioni si espandono fino a raddoppiare il loro volume: A in modo adiabatico e B in modo isotermo. Le pressioni finali sono rispettivamente p_A e p_B.

Quale delle seguenti affermazioni è vera?

• p_A > p_B

• p_A = p_B

• p_A < p_B

• Non si può rispondere senza conoscere lo stato iniziale dei gas.

Una data massa di gas perfetto esegue il ciclo mostrato in figura, dove KL è una trasformazione isoterma e MK è una trasformazione adiabatica. Quale delle seguenti affermazioni è corretta?

• Il gas compie lavoro nella trasformazione LM.

• La temperatura dello stato K è maggiore di quella dello stato L.

• La temperatura dello stato K è maggiore di quella dello stato M.

• Alla trasformazione KL è associata una variazione di energia interna non nulla.

Quale delle seguenti relazioni fra i calori specifici molari di un gas perfetto monoatomico è corretta? (R = costante dei gas).

• C_P = C_V = 3/2 R

• C_P + C_V = 5/2 R

• C_P – C_V = R

• C_V – C_P = 3/2 R

1) Un gas perfetto alla temperatura T₁ e pressione p₁ si trova in una parte di un recipiente termicamente isolante, separato dall’altra parte del recipiente, inizialmente vuota, da un setto divisorio rigido. Il setto divisorio viene improvvisamente rimosso, ed il gas può espandersi liberamente, occupando l’intero recipiente. Siano T₂ e p₂ la temperatura e la pressione ad equilibrio raggiunto. Si ha allora:

• T₂ < T₁ e p₂ < p₁

• T₂ < T₁ e p₂ = p₁

• T₂ = T₁ e p₂ < p₁

• T₂ = T₁ e p₂ = p₁