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[Risolto] aiuto problema fisica

  

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10,0 mol di azoto si trovano inizialmente nello stato A e dopo tre trasformazioni rappresentate nel grafico tornano in A.

Sapendo che la temperatura nello stato A è 400 K e che la trasformazione AB è un'isoterma, determina: a) il calore scambiato in ogni singola trasformazione; b) il calore totale scambiato; c) il lavoro totale eseguito.

20221025 153046
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@gabruie 

AB isoterma; TA = TB = 400 K;

P * V = costante;

PB * VB = PA * VA;

VB = PA * VA / PB;

VB = 2,40 * 10^4 * 1,40 /1,00 * 10^4 = 3,36 m^3; (volume in B);

QAB = Lavoro;

QAB = n R TA ln(VB / VA) = 10,0 * 8,314 * 400 * ln(3,36 / 1,40) = 79814 J; (calore assorbito AB).

LAB = 79814

BC isobara: P costante;  TB = 400 K; 

QBC = cp * n * (TB - TC);

cp = calore specifico a pressione costante, per un gas biatomico come l'azoto cp = 7/2 * R J/molK.

TC / VC = TB / VB;

TC = TB * VC / VB = 400 * 1,40 / 3,36 = 167 K;

QBC = 7/2 * 8,314 * 10,0 * (167 - 400) = - 67800 J; (QBC, calore ceduto, il gas si raffredda).

LBC = P * Delta V = 1,00 * 10^4 * (1,40 - 3,36) = - 19600 J; (lavoro negativo fatto dall'esterno sul gas)

CA = isocora, il lavoro è 0 J

QCA = cv * n * (TA - TC);

cv = calore specifico a volume costante, per un gas biatomico come l'azoto cv = 5/2 * R J/molK.

QCA = 5/2 * 8,314 * 10,0 * ( 400 - 167) = + 48429 J;

Q ass = 79814 + 48429 = 128243 = 1,28 * 10^5 J; assorbito;

Q ceduto = - 67800 = 6,78 * 10^4 J;

Q ass - Q ceduto = Lavoro del ciclo.

Q totale = 79814 - 67800 + 48429 = 60443 J = 6,0 * 10^4 J;

Lavoro L = 79814 - 19600 + 0 = 60214 = 6,0 * 10^4 J;

Ciao. 

 

@mg 👍👍👍



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