Fisica - Scuola secondaria di secondo grado Termodinamica Trasformazioni termodinamiche Primo principio della termodinamica

17. Il primo principio della termodinamica

20 esercizi

Tipo di esercizi

Scelta multipla,

Completamento aperto

Area tematica

TermodinamicaCalore

Argomento

Trasformazioni termodinamicheStato di un sistema termodinamicoSecondo principio della termodinamicaDefinizione di calore

Sottoargomenti

Primo principio della termodinamicaTrasformazione ciclicaTrasformazioni adiabaticheLavoro di un sistema termodinamicoTrasformazione isòbaraDiagramma p-VCalore e temperaturaEnergia interna di un sistema termodinamicoCalore e lavoroTrasformazione isòcoraTrasformazione isoterma

Libro

Le traiettorie della fisica (3ª edizione) / Volume 1 - Meccanica

Capitolo

17. Il primo principio della termodinamica

In una trasformazione termodinamica la variazione di energia interna coincide con l'opposto del lavoro. La trasformazione è

A: isocora.

B: isobara.

C: adiabatica.

D: isoterma.

Scelta multipla

Quando un sistema termodinamico assorbe calore o subisce lavoro dall'esterno, la sua energia interna

A: diminuisce.

B: aumenta.

C: resta costante.

D: si annulla.

Scelta multipla

Un gas perfetto assorbe 100 J di calore e subisce un lavoro di 100 J. Qual è la variazione di energia interna del gas?

A: 0 J

B: 100 J

C: 200 J

D: 400 J

Scelta multipla

Il lavoro di una trasformazione termodinamica può essere determinato con la relazione

W = p Δ V

. La trasformazione è

A: isocora.

B: isobara.

C: adiabatica.

D: isoterma.

Scelta multipla

Quale delle seguenti affermazioni è corretta per una trasformazione adiabatica di un gas ideale?

A: La temperatura aumenta sempre.

B: La temperatura diminuisce sempre.

C: Il gas scambia calore con l'ambiente.

D: Il gas non scambia calore con l'ambiente.

Scelta multipla

Una trasformazione si dice ciclica se

A: si ripete molte volte.

B: si rappresenta nel piano p-V tramite una circonferenza.

C: ha lo stato finale coincidente con lo stato iniziale.

D: avviene senza scambi di calore.

Scelta multipla

Un gas perfetto, durante una trasformazione isobara, compie un lavoro di 300 J alla pressione di 100 kPa. Qual è la variazione di volume del gas?

+ 3 L

+ 3 m^{3}

- 3 L

- 3 m^{3}

Scelta multipla

Un gas perfetto, con un volume iniziale

V_{i}

, subisce una trasformazione isobara alla pressione

p

e compie una quantità

W

di lavoro. Qual è il volume finale

V_{f}

del gas?

V_{f} = \frac{W + V_{i}}{p}

V_{f} = \frac{W + p V_{i}}{p}

V_{f} = \frac{p W + V_{i}}{p}

V_{f} = \frac{W - V_{i}}{p W}

Scelta multipla

Una mole di un gas perfetto biatomico subisce una trasformazione isocora; la sua temperatura diminuisce di 97 °C. Qual è il calore scambiato dal gas?

A: 2 kJ

B: −2 kJ

C: 1,2 kJ

D: −1,2 kJ

Scelta multipla

Per una trasformazione isobara di un gas perfetto, quale delle seguenti relazioni è errata?

W = p Δ V

Q = Δ U + p Δ V

p = \frac{W}{Δ V}

Δ U = W

Scelta multipla

Un gas perfetto biatomico formato da 2 moli subisce una trasformazione isobara; la sua temperatura diminuisce di 100 °C. Qual è il calore scambiato dal gas?

A: 5,8 kJ

B: −5,8 kJ

C: 4,2 kJ

D: −4,2 kJ

Scelta multipla

Un gas subisce una trasformazione ciclica. L'energia interna del gas nello stato finale è

A: minore rispetto allo stato iniziale.

B: maggiore rispetto allo stato iniziale.

C: nulla.

D: nessuna delle risposte precedenti.

Scelta multipla

Per una trasformazione isoterma di un gas perfetto, quale delle seguenti relazioni è errata?

Δ U = 0 J

Q = W

Δ U = Q

Δ U = W

Scelta multipla

Gli scambi di energia tra sistemi fisici avvengono attraverso il passaggio di:

A: energia cinetica e lavoro.

B: energia potenziale e calore.

C: massa e temperatura.

D: calore e lavoro.

Scelta multipla

Al termine di una trasformazione ciclica:

A: il lavoro compiuto dal sistema è uguale a zero.

B: il calore scambiato dal sistema è uguale a zero.

C: la variazione di energia interna del sistema è nulla.

D: la variazione di energia interna del sistema è uguale al lavoro.

Scelta multipla

Un gas perfetto esegue una trasformazione ciclica costituita da due isobare (trasformazioni 1 e 3) a p₁ = 2,00 atm e p₃ = 1,00 atm e due isocore (trasformazioni 2 e 4) con V₂ = 2,00 L e V₄ = 4,00 L. Calcola il lavoro totale eseguito.

W = ________ J

Per i numeri decimali usa la virgola e non il punto (per es. 56,2 e non 56.2). Fai attenzione alle cifre significative!

Completamento aperto

La termodinamica studia le leggi che regolano lo scambio di energia tra

A: un gas perfetto e l'ambiente.

B: un gas reale e l'ambiente.

C: un fluido e l'ambiente.

D: un sistema qualsiasi e l'ambiente.

Scelta multipla

Il primo principio della termodinamica è:

A: un caso particolare del principio di conservazione dell'energia meccanica in cui ci sono solo scambi di calore.

B: un modo alternativo di indicare il principio di conservazione dell'energia meccanica.

C: un principio di conservazione dell'energia.

D: totalmente indipendente dal principio di conservazione dell'energia.

Scelta multipla

Il primo principio della termodinamica è espresso dalla relazione:

A: ΔU = Q

B: Q = W

C: ΔU = –W

D: Q = ΔU + W

Scelta multipla

In quale trasformazione il lavoro compiuto viene completamente trasformato in energia interna?

A: Isobara.

B: Isocora.

C: Isoterma.

D: Adiabatica.

Scelta multipla