Il grafico mostra un gas perfetto monoatomico che compie un ciclo di Carnot.
Determina il lavoro delle due trasformazioni isoterme e la variazione di energia interna per un ciclo completo.
Determina il rendimento.
[400 J; - $130 \mathrm{~J} ; 0 \mathrm{~J} ; 0,48]$
19
punti
Livello 0
Nel grafico AB e CD dovrebbero essere isoterme; dai dati sul grafico, non lo sono
PA * VA = PB * VB;
5 * 1 = 5 atm litri; (in A)
4 * 2,2 = 8,8 atm litri (in B). 5 diverso da 8,8.
VB dovrebbe essere 5 / 4 = 1,25 litri;
PA * VA = 5 * 1,013 * 10^5 Pa * 10^-3 m^3 = 5 * 101,3 = 506,5 Pascal * m^3
506,5 J;
PA * VA = n R TA; TA = TB, (ma qui non è vero);
Comunque facciamo finta sia vero.
Lavoro isoterma = n R T ln(VB/ VA);
L AB = 506,5 * ln( 2,2 / 1) = 506,5 * 0,788 = 400 J; risultato del testo.
L AB = calore assorbito;
anche CD non è isoterma leggendo i dati:
1 * 2,6 = 2,6 atm litri , non è uguale a 2 * 1,6 = 3,2 atm litri
PC * VC = 2,6 * 101,3 = 263 J;
L = 263 * ln(1,6 / 2,6) = 263 * (- 0,486) = - 128 J; circa - 130 J negativo perché è calore ceduto;
(sempre secondo chi ha inventato questo esercizio con dati errati).
Variazione energia interna ∆U = 0 J; (in un ciclo la variazione è sempre 0 J).
η Carnot = (T2 - T1) / T2;
η = (Qass - |Q ced|) / Q ass = (400 - 130) / 400 = 0,68 = 68%.
86914
punti
Genius II
