• Fisica
  • Trasformazione isobara

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vortice90
vortice90 - Ominide - 36 Punti
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Un recipiente cilindrico avente diametro d=20 CN contiene un quantitativo di azoto sottoposto alla pressione effettiva di 9 ate gravante su uno stantuffo mobile senza attrito, il gas viene riscaldato da 20 a 100 gradi mediante somministrazione dall'esterno di 12kcal.
Si calcoli la massa di gas contenuto nel recipiente ed il lavoro di dilatazione (L) sviluppato.
E si calcoli l'innalzamento (∆h) subito dallo stantuffo.

Risultato: m=0,606 kg
L=1474 kgfm
∆h=46 cm

Questa risposta è stata cambiata da TeM (13-11-15 11:06, 1 anno 10 mesi 18 giorni )
TeM
TeM - Eliminato - 23454 Punti
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1. Il calore
[math]Q[/math]
scambiato a pressione costante può essere calcolato utiliz-
zando il calore specifico molare a pressione costante
[math]c_p[/math]
:
[math]Q = c_p \,n\,\Delta T[/math]
,
dove per i gas biatomici (qual è l'azoto)
[math]c_p = \frac{7}{2}\,R[/math]
. Quindi, ricordando
che
[math]1\,\text{cal} = 4.184\,\text{J}[/math]
è possibile risolvere tale equazione nell'incognita
[math]n[/math]
,
tramite la quale calcolare la massa di gas
[math]m = n\,M[/math]
, con
[math]M = 28\,\frac{g}{mol}\\[/math]
.
2. Ricordando che grazie al primo principio della termodinamica
[math]\small \Delta U = Q - L[/math]
,
segue che
[math]L = Q - \Delta U = Q - c_v\,n\,\Delta T[/math]
, dove per i gas biatomici (qual è
l'azoto)
[math]c_v = \frac{5}{2}\,R[/math]
. Inoltre, si ricordi che
[math]1\,kg_f = 9.81\,N\\[/math]
.
3. In una trasformazione a pressione costante
[math]p[/math]
il lavoro compiuto dal gas
vale
[math]L = p\,\Delta V[/math]
, da cui è facilmente calcolabile l'innalzamento
[math]\Delta h[/math]
dello
stantuffo. Inoltre, si ricordi che
[math]1\,\text{ata} = 9.81\cdot 10^4\,\text{Pa}\\[/math]
.
Spero sia sufficientemente chiaro. ;)
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