Termodinamica #101320 - Prove ed esercizi Zanichelli

Un gas racchiuso in un cilindro con lo stantuffo mobile si espande verso l'alto. Il gas:

A: compie un lavoro positivo, trasferendo energia meccanica verso l'ambiente.

B: compie un lavoro negativo.

C: compie un lavoro nullo.

D: riceve energia meccanica dall'ambiente.

Scelta multipla

A: Una trasformazione reale avviene attraverso stati di equilibrio.

B: Una trasformazione ideale è una trasformazione attraverso una successione di stati caratterizzati da valori ben precisi delle variabili termodinamiche.

C: Una trasformazione quasi-statica avviene attraverso una successione di stati che differiscono da stati di equilibrio solo per quantità piccolissime.

D: Una trasformazione quasi-statica avviene molto lentamente.

Vero o falso

Quale tra le seguenti affermazioni non è corretta?

A: Una trasformazione isobara avviene a pressione costante e nel diagramma p-V è rappresentata da un segmento parallelo all'asse verticale.

B: Una trasformazione isocora avviene a volume costante.

C: Una trasformazione isoterma avviene a temperatura costante e nel diagramma p-V è rappresentata da un ramo di iperbole equilatera.

D: Una trasformazione ciclica inizia e finisce nello stesso stato termodinamico.

Scelta multipla

Il gas contenuto in un cilindro si comprime passando da un volume di 4 L a un volume di 2 L. La trasformazione avviene a pressione costante, pari a 101 kPa.
Il lavoro compiuto dal gas è:

A: 202 kJ.

B: 202 J.

C: –202 J.

D: –2,02 J.

Scelta multipla

Un sistema termodinamico, durante una trasformazione, riceve una quantità di calore Q ed effettua un lavoro L. La variazione di energia interna ΔU del sistema è descritta dalla legge:

A:

Δ U = L - Q

B:

Δ U = Δ Q - Δ L

C:

Δ U = Δ L - Δ Q

D:

Δ U = Q - L

Scelta multipla

Un ________ è descritto da un insieme di grandezze fisiche dette ________. In un gas le variabili termodinamiche sono il ________, la temperatura, la ________ e il numero di ________. Lo stato del sistema è rappresentato da un punto del ________ e il valore della temperatura può essere determinato a partire dall'equazione di stato del ________.

Posizionamento

In una trasformazione isocora, la variazione di energia interna di un sistema termodinamico è data dalla relazione:

A:

Δ U = - L

B:

Δ U = Q

C:

Δ U = 0

D:

Δ U = Q - L

, con

L \neq 0

Scelta multipla

A: L'energia interna di un sistema termodinamico è una funzione di stato, cioè dipende solo dalle variabili termodinamiche che descrivono lo stato del sistema.

B: La variazione di energia interna di un sistema termodinamico dipende dalla particolare trasformazione seguita.

C: L'energia interna di un gas perfetto dipende dalla temperatura, ma non dal volume o dalla pressione del gas.

D: L'energia interna di un gas perfetto monoatomico di n moli è descritta dalla relazione

U = \frac{2}{3} n R T

Vero o falso

In una trasformazione isobara, la variazione di energia interna di un sistema termodinamico è data dalla relazione:

A:

Δ U = Q

B:

Δ U = 0

C:

Δ U = - L

D:

Δ U = Q - L

Scelta multipla

In una trasformazione adiabatica, la variazione di energia interna di un sistema termodinamico è data dalla relazione:

A:

Δ U = - L

B:

Δ U = 0

C:

Δ U = Q

D:

Δ U = Q - L

, con

Q \neq 0

.

Scelta multipla

In una trasformazione isoterma di un gas perfetto, la variazione di energia interna è data dalla relazione:

A:

Δ U = Q - L

, con

Q \neq L

B:

Δ U = - L

C:

Δ U = 0

D:

Δ U = Q

Scelta multipla

In una trasformazione ciclica, la variazione di energia interna di un sistema termodinamico è data dalla relazione:

A:

Δ U = - L

B:

Δ U = Q - L

, con

Δ U \neq 0

C:

Δ U = 0

D:

Δ U = Q

Scelta multipla

Una macchina termica:

A: è un dispositivo che trasforma l'energia interna dei corpi in lavoro meccanico mediante trasformazioni cicliche.

B: di solito opera tra due sorgenti di calore.

C: può prelevare il calore da una sola sorgente e trasformarlo tutto in lavoro.

D: può trasferire calore da una sorgente fredda a una calda, utilizzando lavoro fornito dall'esterno.

Vero o falso

Una mole di un gas perfetto monoatomico si trova alla temperatura di 293 K. La sua energia interna U è pari a:
(la costante dei gas è R = 8,314 J/(K⋅mol))

A: 3,65 kJ

B: 3650 kJ

C: 2430 J

D: 0 J

Scelta multipla

Durante il funzionamento di un motore a scoppio a quattro tempi ci sono quattro fasi in cui il pistone si muove nel cilindro. L'ordine in cui avvengono queste fasi è:

A: compressione, aspirazione, scoppio e scarico.

B: compressione, scoppio, aspirazione e scarico.

C: aspirazione, scoppio, compressione e scarico.

D: aspirazione, compressione, scoppio e scarico.

Scelta multipla

Una macchina termica produce 150 J a ciclo, assorbendo 600 J di calore. Il calore Q_f disperso nell'ambiente e il rendimento η della macchina valgono:

A: Q_f = 450 J; η = 25%

B: Q_f = –450 J; η = 25%

C: Q_f = 450 J; η = 33%

D: Q_f = –450 J; η = 33%

Scelta multipla

Il rendimento η di una macchina termica:

A: è compreso tra 0 e 1.

B: può essere minore di 0.

C: è sempre maggiore di 1.

D: si misura in joule.

Scelta multipla

Il ciclo di refrigerazione di una macchina frigorifera:

A: contraddice l'enunciato di Clausius in quanto si ha trasferimento di calore da un corpo a temperatura minore a un corpo a temperatura maggiore.

B: non contraddice l'enunciato di Clausius perché il trasferimento di calore non è l'unico risultato della trasformazione.

C: contraddice l'enunciato di Clausius in quanto il passaggio di calore è l'unico risultato della trasformazione.

D: può realizzarsi in assenza di lavoro sul fluido refrigerante.

Scelta multipla

A: Il primo principio della termodinamica esprime la conservazione dell'energia per sistemi che interagiscono mediante scambi di calore e lavoro.

B: Il primo principio della termodinamica non vieta il passaggio di calore da un corpo più freddo a un corpo più caldo.

C: Se in un processo l'energia totale si conserva, allora necessariamente il secondo principio della termodinamica è rispettato.

D: In un'espansione isoterma di un gas, il calore si trasforma tutto in lavoro e ciò è in contraddizione con il secondo principio della termodinamica.

Vero o falso

Il ________ della termodinamica, nell'enunciato di Kelvin, stabilisce che è impossibile realizzare una ________ il cui ________ risultato sia quello di convertire in ________ tutto il ________ assorbito da un'unica ________ a temperatura uniforme.

Posizionamento