Fisica - Scuola secondaria di secondo grado Temperatura Definizione di temperatura Equilibrio termico

Energia interna e temperatura

30 esercizi

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Fisica

In una trasformazione ciclica quale grandezza assume lo stesso valore del calore scambiato complessivamente?

A: La variazione di temperatura.

B: La variazione di energia interna.

C: Il lavoro svolto dal sistema.

D: Il lavoro delle forze esterne al sistema.

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Fisica

Secondo la teoria cinetica la temperatura assoluta è:

A: inversamente proporzionale all'energia cinetica media, se le molecole sono composte da un solo atomo.

B: inversamente proporzionale all'energia cinetica media, comunque siano composte le molecole del gas.

C: direttamente proporzionale all'energia cinetica media, comunque siano composte le molecole del gas.

D: direttamente proporzionale all'energia cinetica media, se le molecole sono composte da un solo atomo.

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Fisica

Quale tra le seguenti affermazioni è corretta?

A: Il lavoro e il calore sono due modi differenti per trasferire energia.

B: Il lavoro è una forma di energia, mentre il calore rappresenta un modo per trasferire energia.

C: Il lavoro e il calore sono forme di energia, ma di tipo diverso.

D: Il calore è una forma di energia, mentre il lavoro rappresenta un modo per trasferire energia.

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Fisica

Per una molecola biatomica quale fattore compare nell'espressione dell'energia cinetica media in funzione della temperatura assoluta?

A: sempre 3/2

B: 3/2 se si considera soltanto l'energia cinetica media del centro di massa, 5/2 se si considera anche il moto di rotazione.

C: sempre 5/2

D: 5/2 se si considera soltanto l'energia cinetica media del centro di massa, 3/2 se si considera anche il moto di rotazione.

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Quando si dice che l'energia interna è una funzione di stato, si intende che tale energia:

A: ha un determinato valore per un unico stato del gas.

B: ha in ogni stato parecchi valori possibili.

C: ha un solo valore per ogni stato del sistema.

D: ha lo stesso valore in tutti gli stati del gas.

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La relazione tra l'energia cinetica media K del moto del centro di gravità delle molecole e la temperatura assoluta T del gas perfetto è:

A: K = 2/3 R T, dove R è la costante del gas perfetto.

B: K = 2/3 k_BT, dove k_B è la costante di Boltzmann.

C: K = 3/2 k_BT, dove k_B è la costante di Boltzmann.

D: K = 3/2 R T, dove R è la costante del gas perfetto.

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Fisica

Una sola tra queste affermazioni è corretta. Quale?

A: L'energia fornita mediante il calore va ad aumentare necessariamente la temperatura del corpo che la riceve.

B: L'energia fornita mediante il lavoro va ad aumentare necessariamente la temperatura del corpo che la riceve.

C: L'energia fornita mediante il calore va ad aumentare necessariamente l'energia interna del corpo che la riceve.

D: L'energia fornita mediante calore o lavoro va ad aumentare necessariamente l'energia cinetica del corpo che la riceve.

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Quale tra i seguenti passaggi di stato libera energia?

A: la solidificazione

B: la sublimazione

C: la fusione

D: l'evaporazione

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Fisica

Il gas perfetto si distingue dagli altri sistemi termodinamici perché la sua energia interna:

A: dipende soltanto dalla sua temperatura.

B: non dipende dalla storia precedente del sistema.

C: è una grandezza estensiva.

D: è una funzione di stato.

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Fisica

Quale tra i seguenti passaggi di stato richiede un apporto di energia dall'esterno?

A: Il brinamento.

B: La fusione.

C: La condensazione.

D: La solidificazione.

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L'energia interna di un gas reale è:

A: la somma dell'energia cinetica più l'energia potenziale delle molecole.

B: l'energia cinetica totale del moto delle molecole.

C: l'energia potenziale totale di attrazione delle molecole.

D: la differenza tra l'energia cinetica e l'energia potenziale delle molecole.

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La costanza della temperatura tipica di un passaggio di stato va interpretata nel senso che la temperatura:

A: rimane la stessa in tutti i punti dello spazio.

B: non cambia, indipendentemente dalle condizioni esterne.

C: rimane sempre costante al passare del tempo.

D: resta costante durante il passaggio di stato.

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L'energia interna di un gas perfetto è:

A: l'energia cinetica totale del moto delle molecole.

B: la differenza tra l'energia cinetica e l'energia potenziale delle molecole.

C: la somma dell'energia cinetica e dell'energia potenziale delle molecole.

D: l'energia potenziale totale di attrazione delle molecole.

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Per calore si intende un processo di trasferimento di:

A: energia cinetica.

B: lavoro.

C: temperatura.

D: energia interna.

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Se ΔU è la variazione di energia interna di un sistema, W il lavoro (positivo se è l'ambiente a compierlo sul sistema) e Q la quantità di calore scambiata dal sistema (positiva se il calore è assorbito), allora il primo principio della termodinamica si scrive nella forma:

A: ΔU = Q · W

B: ΔU = Q + W

C: ΔU = W - Q

D: ΔU = Q - W

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Fisica

L'energia interna di un gas reale diminuisce quando le molecole del gas:

A: si muovono più velocemente o si trovano più lontane tra loro.

B: si muovono più lentamente o si trovano più vicine tra loro.

C: si muovono più lentamente o si trovano più lontane tra loro.

D: si muovono più velocemente o si trovano più vicine tra loro.

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Fisica

Se in una trasformazione termodinamica l'energia interna del sistema rimane complessivamente invariata, il lavoro eseguito dal sistema deve essere:

A: uguale al calore ceduto dal sistema.

B: maggiore del calore assorbito dal sistema.

C: uguale e opposto al calore assorbito dal sistema.

D: uguale al calore assorbito dal sistema.

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In quale tra i seguenti casi i concetti della termodinamica possono essere rilevanti per lo studio della conservazione dell'energia del sistema fisico considerato?

A: Un blocchetto di metallo scorre su un piano in assenza di attriti apprezzabili.

B: Un blocchetto di metallo è appeso alla molla di un dinamometro.

C: Un blocchetto di metallo scorre su un piano subendo la forza di attrito in maniera apprezzabile.

D: Un blocchetto di metallo è immobile su un piano.

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Fisica

Due corpi sono in equilibrio termico se:

A: alla fine dell'esperimento i due corpi hanno stessa massa.

B: lasciati a contatto tra loro per un opportuno intervallo di tempo, raggiungono la stessa temperatura.

C: toccandoli entrambi con le mani avvertiamo la stessa sensazione di caldo o freddo.

D: la loro differenza di temperatura non cambia al passare del tempo.

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Fisica

La pressione di un gas perfetto risulta essere:

A: inversamente proporzionale al quadrato della velocità media delle molecole.

B: direttamente proporzionale al quadrato della velocità media delle molecole.

C: direttamente proporzionale alla velocità media delle molecole.

D: inversamente proporzionale alla velocità media delle molecole.

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Fisica

Considerando due sistemi fisici che sono messi in contatto termico tra loro, pur restando termicamente isolati rispetto all'ambiente, quale tra queste affermazioni è corretta?

A: L'energia persa dal sistema inizialmente più caldo è maggiore di quella assorbita dal sistema più freddo.

B: Nessuno dei due sistemi perde o assorbe energia, perché essi raggiungono la stessa temperatura.

C: L'energia persa dal sistema inizialmente più caldo è minore di quella assorbita dal sistema inizialmente più freddo.

D: L'energia persa dal sistema inizialmente più caldo è uguale a quella assorbita dal sistema inizialmente più freddo.

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Fisica

La temperatura è per definizione:

A: Una proprietà che può essere attribuita a qualunque corpo o sistema fisico, caldo o freddo che sia.

B: Una proprietà caratteristica di tutti i corpi caldi.

C: La proprietà fisica che viene misurata con un termometro.

D: La proprietà fisica che valutiamo in gradi.

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La temperatura di equilibrio termico tra due sistemi è sempre:

A: eguale alla media delle due temperature iniziali dei sistemi.

B: minore delle due temperature iniziali dei sistemi.

C: intermedia rispetto alle due temperature iniziali dei sistemi.

D: maggiore delle due temperature iniziali dei sistemi.

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Quale tra queste condizioni deve necessariamente essere realizzata perché un gas si comporti come un gas perfetto?

A: Gli urti tra le molecole devono poter essere trascurabili.

B: Gli urti delle molecole con le pareti del recipiente devono poter essere trascurabili.

C: L'energia interna del gas deve essere piccola.

D: La distanza tra le molecole deve essere piccola.

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Quale condizione deve essere verificata perché la temperatura di equilibrio tra due sistemi sia eguale alla media delle loro temperature iniziali?

A: Le due temperature iniziali devono essere uguali.

B: I due calori specifici devono essere uguali.

C: Le due capacità termiche devono essere uguali.

D: Le due masse devono essere uguali.

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Nell'espressione K = 3/2 pV/N per l'energia cinetica media delle molecole del gas perfetto in funzione della pressione e del volume, in quale caso l'energia cinetica K è uguale all'energia cinetica media del centro di gravità delle molecole?

A: Soltanto se le molecole sono composte da atomi eguali tra loro.

B: Soltanto se le molecole sono composte da più di un atomo.

C: In tutti i casi.

D: Soltanto se le molecole sono composte da un solo atomo.

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Fisica

In un recipiente termicamente isolato, vengono miscelate due masse della stessa sostanza m e m' rispettivamente alle temperature T e T'.
Quale sarà la temperatura di equilibrio raggiunta dal sistema?

A: (mT + m'T')/2m

B: (mT + m'T')/2

C: (mT + m'T')/(m•m')

D: (mT + m'T')/(m + m')

E: (T + T')/2 se m = m'

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Fisica

Se per assurdo le forze intermolecolari fossero repulsive anziché attrattive, in che misura varierebbe l'energia interna di un gas rarefatto?

A: Diminuirebbe di una quantità trascurabile.

B: Diminuirebbe di una quantità rilevante.

C: Aumenterebbe di una quantità trascurabile.

D: Aumenterebbe di una quantità rilevante.

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Fisica

La relazione tra la pressione di un gas perfetto contenuto in un cubo di spigolo L e la velocità quadratica media delle sue molecole (scritta nella forma ^1/2) è la seguente: p = (N·m)/3L³.
Il fattore 1/3 è dovuto alla distribuzione ________ delle velocità nelle tre direzioni spaziali. L³ è il volume del gas.
________ è due volte l'energia cinetica media di una molecola, per cui la formula si può trasformare in quella equivalente: ________ = 2/3 N K_media.

Posizionamento

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Fisica

Quale è la definizione corretta di unità di massa atomica?

A: La dodicesima parte della massa dell'atomo di carbonio.

B: La massa dell'isotopo più leggero dell'atomo di carbonio.

C: La dodicesima parte della massa dell'isotopo più leggero dell'atomo di carbonio.

D: La massa dell'atomo di carbonio.

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