Fisica - Scuola secondaria di secondo grado Termodinamica Secondo principio della termodinamica Rendimento di una macchina termica

La termodinamica

20 esercizi

SVOLGI

INFO

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

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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Fisica

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

A: non dipende dalla storia precedente del sistema.

B: è una grandezza estensiva.

C: è una funzione di stato.

D: dipende soltanto dalla sua temperatura.

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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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Fisica

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

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

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

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

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

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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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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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Fisica

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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Fisica

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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Fisica

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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Fisica

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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Fisica

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 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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Fisica

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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Il rendimento di una macchina termica reversibile che funziona tra la temperatura T e una temperatura superiore T' è dato dall'espressione r = 1 – ________.
Esso varrebbe 1 se la sorgente più fredda fosse a T = ________. Ma per il secondo principio della termodinamica il rendimento è sempre ________ di 1, perciò non si può raggiungere lo zero ________.

Posizionamento

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Fisica

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

r = Q / W

r = 1 + W / Q

r = W / Q

r = - W / Q

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Fisica

Che cosa è possibile soltanto parzialmente, secondo il secondo principio della termodinamica?

A: La trasformazione del lavoro in calore.

B: La trasformazione del lavoro in calore (al contrario della trasformazione inversa).

C: La trasformazione del calore in lavoro (al contrario della trasformazione inversa).

D: La trasformazione del calore in lavoro (così come la trasformazione inversa).

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Fisica

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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Fisica

Un macchina termica con rendimento del 25% sviluppa un potenza P = 50 kW.
Quali tra le seguenti affermazioni sono vere?

A: Il lavoro della macchina in un'ora è W = 2,5 · 10³ J.

B: In un'ora la macchina assorbe dalla sorgente a temperatura maggiore una quantità di calore Q = 7,2 · 10⁸ J.

C: In un'ora la macchina assorbe dalla sorgente a temperatura maggiore una quantità di calore Q = 1,8 · 10⁸ J.

D: Il lavoro della macchina in un'ora è W = 1,8 · 10⁸J.

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