Fisica - Scuola secondaria di secondo grado Termodinamica Stato di un sistema termodinamico Lavoro di un sistema termodinamico

La termodinamica

18 esercizi

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Fisica

L'energia interna di un gas reale è:

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

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

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

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

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Fisica

L'energia interna di un gas perfetto è:

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

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

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

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

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Fisica

In quale dei seguenti casi un gas racchiuso in un palloncino compie lavoro positivo sull'ambiente?

A: Quando il palloncino si espande per un aumento della temperatura del gas.

B: Quando il palloncino si innalza per effetto della spinta idrostatica.

C: Quando il palloncino urta muovendosi contro un altro palloncino.

D: Quando il palloncino si contrae per una diminuzione della temperatura del gas.

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Fisica

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

A: ha in ogni stato parecchi valori possibili.

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

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

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

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L'espressione pΔV (dove p è la pressione e ΔV è la variazione di volume) per il lavoro compiuto da un gas che si espande è valida:

A: a pressione costante.

B: a volume costante.

C: sempre.

D: a temperatura costante.

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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 = W - Q

B: ΔU = Q · W

C: ΔU = Q + W

D: ΔU = Q - W

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

A: uguale e opposto al calore assorbito dal sistema.

B: uguale al calore assorbito dal sistema.

C: uguale al calore ceduto dal sistema.

D: maggiore del calore assorbito dal sistema.

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Quale di queste frasi definisce correttamente una trasformazione adiabatica?

A: Nel corso della trasformazione l'energia del sistema non può variare in nessun modo.

B: Nel corso della trasformazione l'energia del sistema non può variare mediante scambi di lavoro con l'esterno.

C: Nel corso della trasformazione l'energia del sistema non può variare mediante scambi di calore con l'esterno.

D: Nel corso della trasformazione l'energia del sistema non può variare mediante scambi di calore o lavoro con l'esterno.

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Una macchina termica è:

A: un dispositivo che funziona mediante una trasformazione ciclica che utilizza almeno due sorgenti di calore.

B: una trasformazione ciclica qualunque.

C: un dispositivo che funziona mediante una trasformazione qualunque.

D: una trasformazione ciclica che utilizza almeno due sorgenti di calore.

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In una macchina termica la presenza di due sorgenti di calore è necessaria per:

A: eseguire un lavoro utile.

B: realizzare una trasformazione ciclica.

C: ottenere il calore sufficiente al funzionamento.

D: compiere un lavoro complessivo positivo.

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Nel caso di una trasformazione isòbara il primo principio della termodinamica può essere scritto nella forma:

A: ΔU = Q

B: ΔU = Q − pΔV

C: ΔU = Q + pΔV

D: ΔU = pΔV

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La figura mostra una trasformazione ciclica di un gas perfetto nel piano pressione-volume.
V_A= 30 dm³, V_C= 60 dm³, p_A= 60 Pa, p_C= 20 Pa.
Se W indica il lavoro compiuto dal sistema, allora:
W_AB= ________
W_AD= ________
W_CD= ________
W_ABCDA= ________
W_ADCBA= ________

Posizionamento

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Nel caso di una trasformazione ciclica il primo principio della termodinamica può essere scritto nella forma:

W = - Q

p Δ V = Q

W = Q

p Δ V = - Q

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

A: Il lavoro delle forze esterne al sistema.

B: Il lavoro svolto dal sistema.

C: La variazione di temperatura.

D: La variazione di energia interna.

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Il rendimento r di una macchina termica che lavora tra due sorgenti di calore assorbendo il calore Q da quella a temperatura superiore e cedendo il calore Q' a quella a temperatura inferiore può essere calcolato mediante l'espressione:

r = Q^{'} / Q

r = 1 + Q^{'} / Q

r = 1 - Q^{'} / Q

r = - Q^{'} / Q

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In quale trasformazione non viene eseguito lavoro?

A: Isòbara.

B: Isocòra.

C: Isoterma.

D: Adiabatica.

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Fisica

In una trasformazione ciclica, il lavoro eseguito è:

A: la somma dei lavori scambiati.

B: zero.

C: l'area fra il grafico e l'asse delle pressioni.

D: la variazione di energia interna.

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Fra le grandezze che descrivono il funzionamento di una macchina termica – calore, lavoro e rendimento – quali si misurano in joule?

A: Solo il calore.

B: Solo il rendimento.

C: Solo il calore e il lavoro.

D: Tutti e tre.

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