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Worksheetsprimo principio termodinamica
Total questions: 32
Worksheet time: 48mins
L'energia interna di un sistema
è la somma dell'energia cinetica di tutti i costituenti microscopici che lo compongono
è la somma dell'energia potenziale di tutti i costituenti microscopici che lo compongono
è il calore contenuto nel sistema
è l'energia complessiva dei costituenti microscopici che compongono il sistema
Una trasformazione adiabatica per un gas ideale avviene sempre
a pressione costante
a temperatura costante
a volume costante
senza scambi di calore tra sistema e ambiente
Una trasformazione reversibile (più di una risposta può essere corretta)
è sempre una trasformazione ideale
è tale che lo stato finale del gas coincide sempre con lo stato iniziale
può essere percorsa all'indietro in modo da riportare sistema e ambiente alle condizioni iniziali
è caratterizzata dal fatto che la temperatura e la pressione assumono valori diversi in parti diverse del sistema
Un gas perfetto viene riscaldato a volume costante. Quale delle seguenti affermazioni è corretta?
Il calore fornito al gas durante la trasformazione produce un aumento della sua energia interna
Il calore acquistato dal gas durante la trasformazione provoca una diminuzione della sua energia interna
L'energia interna del gas rimane costante
Il lavoro prodotto dal gas provoca una diminuzione della sua energia interna
In una trasformazione ciclica, quale grandezza assume lo stesso valore del calore scambiato complessivamente?
La variazione di temperatura
La variazione di energia interna
Il lavoro svolto dal sistema
Il lavoro delle forze esterne al sistema
Il gas che fuorisce da una bomboletta spray è più freddo dell'ambiente circostante perché
Il gas all'interno ha una temperatura minore di quella ambientale
Il gas della bomboletta è compresso e questo ne causa il raffreddamento
durante la fuoriuscita il gas si espande in modo adiabatico
durante la fuoriuscita il gas si espande a pressione costante
Una mole di gas perfetto subisce una compressione isoterma. Quale segno hanno il lavoro fatto L, il calore scambiato Q e la variazione di energia interna ∆U del gas?
L: positivo
Q: positivo
∆U: zero
L: negativo
Q: negativo
∆U: zero
L: negativo
Q: zero
∆U: zero
L: zero
Q: positivo
∆U: negativo
Una certa quantità di gas perfetto esegue il ciclo reversibile mostrato nella figura, in cui la trasformazione BC è un’isoterma. Il lavoro sviluppato dal gas in un ciclo ha un valore prossimo a:
600 kJ
300 kJ
0
−300 kJ
−600 kJ
Un gas perfetto monoatomico è contenuto in un recipiente nelle condizioni iniziali p0 , T0 e V0 . Il gas subisce una trasformazione isobara che produce un lavoro W. Il volume finale del gas è dato da
L’acqua in un bicchiere è un esempio di
sistema termodinamico
ambiente esterno
universo
contorno del sistema
L’elio contenuto in un palloncino è un esempio di
sistema aperto
sistema chiuso
sistema isolato
L’acqua contenuta in una piscina rappresenta un esempio di
sistema aperto
sistema chiuso
sistema isolato
Un gas perfetto subisce varie trasformazioni al termine delle quali il suo stato finale coincide con quello iniziale. Trova le formule corrette in questo caso.
(più di 1 risposta corretta)
Q−W=0
W−Q=0
ΔUQ=0
WQ=1
In una trasformazione termodinamica il suo volume di un gas perfetto raddoppia e la sua pressione dimezza. La trasformazione è:
(a)
Della trasformazione AB puoi certamente affermare che:
W=0
W>0
TA>TB
Q=0
Un gas perfetto compie una trasformazione isocora. Trova l'affermazione corretta.
Nessuna delle altre affermazioni è corretta.
Il calore scambiato è minore della variazione di energia interna.
La variazione di energia interna è zero.
Se la pressione raddoppia, la temperatura si dimezza.
Un gas perfetto compie una trasformazione ciclica composta da 2 isobare e 2 isocore (cioè un rettangolo in un diagramma p−V ).
Se W=10 J e ΔV=2 dm3 allora ...
pmax=pmin+5000 Pa
Δp=5 Pa
pmax=5⋅pmin
Δp=5 atm
Scrivi la parola mancante.
In una trasformazione (a) di un gas perfetto la sua variazione di energia interna è uguale al lavoro compiuto dall'ambiente sul sistema.
Un litro di un gas perfetto viene riscaldato a pressione atmosferica costante. Se il suo volume raddoppia, qual è il lavoro compiuto dal gas durante la trasformazione?
(a)
Quale delle seguenti formule esprime il primo principio della termodinamica?
ΔU = Q −L
Q − L = 0
ΔU = Q + L
ΔU = L− Q
ΔU = Q1+Q2
Un sistema termodinamico può essere aperto, chiuso o isolato. Cosa significano questi tre termini?
Nella legge dei gas perfetti, il prodotto p x V ha come unità di misura..
mol x K
il kiloWatt (kW)
Pa x m2
il Joule (J)
Il lavoro L, in termodinamica è definito come
Il rapporto tra differenza di temperatura ed energia interna al sistema
Il prodotto tra forza e spostamento
Il rapporto tra forza e superficie sulla quale è applicata la forza
Nessuna delle precedenti
Enuncia il 1° Principio della Termodinamica:
Siano Q e W il calore e il lavoro scambiati da un sistema termodinamico con l'ambiente durante una certa trasformazione. Allora la quantità Q-W non dipende dalla trasformazione subita dal sistema ma soltanto dallo stato iniziale e da quello finale del sistema. Indicata con U l'energia interna del sistema, poiché (Q-W) è la somma dell'energia ricevuta dal sistema si ha che Uf = Ui + (Q-W), cioè Q-W = ΔU. Come conseguenza del primo principio possiamo dire che ΔU non dipende dalla trasformazione subita dal sistema.
Siano Q e W il calore e il lavoro scambiati da un sistema termodinamico con l'ambiente durante una certa trasformazione. Allora la quantità Q-W dipende dalla trasformazione subita dal sistema ma soltanto dallo stato iniziale e da quello finale del sistema. Indicata con U l'energia interna del sistema, poiché (Q-W) è la somma dell'energia ricevuta dal sistema si ha che Uf = Ui + (Q-W), cioè Q-W = ΔU. Come conseguenza del primo principio possiamo dire che ΔU dipende dalla trasformazione subita dal sistema.
Siano Q e W il calore e il lavoro scambiati da un sistema termodinamico con l'ambiente durante una certa trasformazione. Allora la quantità Q+W dipende dalla trasformazione subita dal sistema ma soltanto dallo stato iniziale e da quello finale del sistema. Indicata con U l'energia interna del sistema, poiché (Q+W) è la somma dell'energia ricevuta dal sistema si ha che Uf = Ui + (Q-W), cioè Q+W = ΔU. Come conseguenza del primo principio possiamo dire che ΔU dipende dalla trasformazione subita dal sistema.
Quale convenzione sul segno si utilizza per un sistema termodinamico che scambia calore Q e lavoro L con l'ambiente esterno?
Cosa possiamo dire riguardo al calcolo del lavoro W durante una trasformazione termodinamica semplice di un gas perfetto?
Corrisponde alla misura dell'area sotto il grafico della trasformazione nel piano P-V.
Corrisponde alla misura dell'area sopra il grafico della trasformazione nel piano P-V.
è sempre pari a p⋅ΔV
è sempre pari alla variazione dell'energia interna ΔU
Cosa possiamo dire riguardo al calcolo del lavoro W durante una trasformazione termodinamica ciclica di un gas perfetto?
Corrisponde alla misura dell'area all'interno del ciclo della trasformazione nel piano P-V.
Corrisponde alla misura dell'area sotto il grafico della trasformazione nel piano P-V.
è sempre pari a p⋅ΔV
è sempre pari alla variazione dell'energia interna ΔU
Come si calcola il lavoro W durante le principali trasformazioni termodinamiche di un gas perfetto:
Isoterma: W = nRT⋅ln(Vf/Vi)
Isobara: W = p⋅ΔV
Isocora: W = 0
Isoterma: W = nRT⋅ln(Vf/Vi)
Isobara: W = p⋅ΔT
Isocora: W = 0
Isoterma: W = nRT⋅ln(Vi/Vf)
Isobara: W = p⋅ΔV
Isocora: W = 0
Isoterma: W = nRT⋅ln(V2/V1)
Isobara: W = V⋅Δp
Isocora: W = 0
Una mole di gas perfetto monoatomico si trova in uno stato iniziale (A), caratterizzato da pressione di 2 . 105 Pa e temperatura di 400 K. Il gas viene fatto espandere isotermicamente fino a dimezzare la pressione (stato B), quindi viene riportato al volume iniziale mediante un’isobara (stato C) e infine è riportato nello stato A mediante un’isocora. Tracciare il grafico del ciclo termodinamico nel piano pV (indicando i valori di pressione e volume).
Non si può disegnare non essendo determinabile il volume finale
Non è rappresentabile non avendo il numero di moli
0,8 moli di un gas monoatomico a pressione atmosferica vengono raffreddate in un contenitore chiuso (volume costante) portando la temperatura da 300 °C a 60 °C. Determinare la variazione di energia interna e la pressione finale del gas.
ΔU = 0, p = 0,6 atm
ΔU < 0, p = 1 atm
ΔU > 0, p = 0,6 atm
ΔU = - 2393 J, p = 0,6 atm
Determinare il volume finale di un gas che, in una trasformazione isobara alla pressione di 1,6 . 105 Pa, compie un lavoro di 350 J sull’ambiente. Il volume iniziale è di 2,8 l.
Vf = Vi + L/p = 7,8 litri
Vf = Vi - L/p = 3,4 litri
Vf = L/p - Vi = - 3,4 litri
Vf = Vi = 5,6 litri
In una trasformazione isoterma un gas, a volume iniziale di 16 dm3, passa da una pressione di 40 kPA a una di 50 kPa, Determinare il lavoro compiuto dal gas.
non si può calcolare non essendo nota la temperatura
non si può calcolare non essendo noto il numero di moli
L = pi Vi ln pi / pf = - 143 J
L = pi Vi ln pf / pi = 143 J
