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Termodinamica

  

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Per favore mi aiutate con questi 2 esercizi?

  1. Un cilindro, chiuso nella parte superiore da un pistone mobile, contiene una certa quantità di azoto (che è biatomico). Con una trasformazione molto lenta, rappresentata nel piano di Clapeyron da una retta, l’azoto viene portato allo stato A, caratterizzato da pA=150 kP a VA=1 Lt, allo stato B, caratterizzato da pB=40 kPa e VB=3 Lt e TB=300 K. Successivamente il gas viene riportato dallo stato B allo stato iniziale A mediante una trasformazione isòbara seguita da una trasformazione isocòra. Calcola:
  • la temperatura del gas nello stato A;
  • il calore scambiato dal gas con l’ambiente esterno durante la trasformazione dallo stato A allo stato B;
  • il lavoro utile compiuto dal ciclo.                                                                                    2. Una macchina termica compie 5 cicli al secondo e a ogni ciclo assorbe una quantità di energia di 75J e produce un lavoro di 15 J.
  • Calcola la quantità di calore ceduta in un’ora alla sorgente fredda.
  • La sorgente fredda è una massa di 150 kg di acqua alla temperatura iniziale di 10°. Calcola la temperatura finale di questa massa d’acqua.
  • Qual è il rendimento di questa macchina in un’ora?
Autore

@andreapolidoro un esercizio per volta. 1.

 ciclo ABC

2 Risposte



3

1.

cicloabc

numero di moli:

n = PV / (RT)

n = PB * VB / (8,314 * TB);

PB = 40 * 10^3 Pa;  VB = 3 * 10^-3 m^3

n = 40 * 10^3 * 3 * 10^-3 /(8,314 * 300);

n = 120 / 2494,2 = 0,048 mol di azoto;

cv = 5/2 R per un gas biatomico; calore specifico a volume costante;

cp = 7/2 R calore specifico a pressione costante;

QAB = (cv n Delta T) + Lavoro;

Lavoro come area sotto il grafico di AB fino all'asse dei volumi, (trapezio);

L = [(150 + 40) * 10^3 * (3 - 1) * 10^-3] / 2 = 190 * 2 / 2 = 190 J

QAB = 5/2 R n (TB - TA) + L =  5/2 * 8,314 * 0,048 * (300 - 375) + 190 =

= - 75 + 190 = 115 J;

Lavoro del ciclo = Area racchiusa dal grafico, (triangolo):

L = (150 - 40) * 10^-3 * 2 * 10^-3 /2 = 110 J.

Ciao  @andreapolidoro

@mg 👍👌🌹👍



2

Soluzione Esercizio 2

Rendimento ciclo 1
Rendimento ciclo 2

@gregorius 👍👌👍++



Risposta
SOS Matematica

4.6
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