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Fisica - M. Obertino FLUIDI. Fisica - M. Obertino I diversi stati di aggregazione della materia dipendono dalle forze di legame interatomiche o intermolecolari.

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1 Fisica - M. Obertino FLUIDI

2 Fisica - M. Obertino I diversi stati di aggregazione della materia dipendono dalle forze di legame interatomiche o intermolecolari. SOLIDI  hanno volume e forma propi LIQUIDI  hanno volume proprio ma assumono la forma del recipiente che li contiene GAS  non hanno nè volume nè forma propri STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA FLUIDIFLUIDI FLUIDIFLUIDI

3 Fisica - M. Obertino o Densità >> Unita’ di misura nel S.I.  kg/m 3 >> Unita’ di misura nel C.G.S.  g/cm 3 DENSITA’ E PESO SPECIFICO

4 Fisica - M. Obertino o Densità >> Unita’ di misura nel S.I.  kg/m 3 >> Unita’ di misura nel C.G.S.  g/cm 3 o Peso specifico >> Unita’ di misura nel S.I.  N/m 3 (C.G.S. dyn/cm 3 ) DENSITA’ E PESO SPECIFICO

5 Fisica - M. Obertino Pressioni >> Unita’ di misura nel S.I.  Pa (Pascal) >> Unita’ di misura nel C.G.S.  Ba (baria) = dyn/cm² 1 Baria = 0.1 Pa Unità di misura pratiche:  mmHg o torr (760 mmHg=  10 5 Pa)  atm (1 atm =  10 5 Pa) PRESSIONE A FNFN F

6 Fisica - M. Obertino Il candidato immagini di dividere una pressione (a numeratore) per una forza(a denominatore). Cosa ottiene? [a] Una superficie [b] Il reciproco di una superficie [c] Una lunghezza [d] Una potenza [e] Un’energia Esercizio

7 Fisica - M. Obertino Il candidato immagini di dividere una pressione (a numeratore) per una forza(a denominatore). Cosa ottiene? [a] Una superficie [b] Il reciproco di una superficie [c] Una lunghezza [d] Una potenza [e] Un’energia Esercizio

8 Fisica - M. Obertino La pressione esterna esercitata su un punto della superficie limite di un fluido si trasmette inalterata in ogni punto del fluido ed in tutte le direzioni Es: elevatore idraulico PRINCIPIO DI PASCAL

9 Fisica - M. Obertino La pressione esterna esercitata su un punto della superficie limite di un fluido si trasmette inalterata in ogni punto del fluido ed in tutte le direzioni Es: elevatore idraulico PRINCIPIO DI PASCAL La forza F IN applicata al pistone piccolo causa una forza molto grande F OUT sul pistone più grande.

10 Fisica - M. Obertino Pressione esercitata da una colonna di fluido di densità altezza h sulla sua base PRESSIONE IDROSTATICA h

11 Fisica - M. Obertino Pressione totale che agisce ad una profondità h all’interno di un fluido è pari a dove p 0 è la pressione che agisce sulla s superficie libera del fluido LEGGE DI STEVINO h p0p0

12 Fisica - M. Obertino PRESSIONE ATMOSFERICA Pressione della colonna di aria che ci sovrasta di altezza quindi pari all’altezza dell’atmosfera P ATM =  10 5 Pa = 760 mmHg = 1 atm

13 Fisica - M. Obertino Quale delle seguenti colonne di acqua esercita sul fondo una pressione maggiore? [a] h=1m; S=2cm 2 [b] h=0.8m; S=0.1cm 2 [c] h=1.4m; V=3cm 3 [d] h=2m; S=1cm 2 [e] la risposta non si puo’ dare se non si conosce la massa di acqua contenuta nelle colonne Esercizio

14 Fisica - M. Obertino Quale delle seguenti colonne di acqua esercita sul fondo una pressione maggiore? [a] h=1m; S=2cm 2 [b] h=0.8m; S=0.1cm 2 [c] h=1.4m; V=3cm 3 [d] h=2m; S=1cm 2 [e] la risposta non si puo’ dare se non si conosce la massa di acqua contenuta nelle colonne Esercizio

15 Fisica - M. Obertino Sono dati due recipienti di forma e volume diversi e riempiti con uno stesso tipo di liquido. Sulla superficie libera dei due recipienti si esercita la stessa pressione atmosferica. Se nei due recipienti si raggiunge la stessa altezza di liquido rispetto alle rispettive superficie di fondo (piane e orizzontali), in quale di essi la pressione sul fondo sarà maggiore? [a] In quello che contiene un maggior volume di liquido [b] In quello che ha una maggiore superficie libera [c] In entrambi i recipienti la pressione sul fondo sarà uguale [d] In quello che ha una maggiore superficie di fondo [e] In quello che ha una minore superficie di fondo Esercizio

16 Fisica - M. Obertino Sono dati due recipienti di forma e volume diversi e riempiti con uno stesso tipo di liquido. Sulla superficie libera dei due recipienti si esercita la stessa pressione atmosferica. Se nei due recipienti si raggiunge la stessa altezza di liquido rispetto alle rispettive superficie di fondo (piane e orizzontali), in quale di essi la pressione sul fondo sarà maggiore? [a] In quello che contiene un maggior volume di liquido [b] In quello che ha una maggiore superficie libera [c] In entrambi i recipienti la pressione sul fondo sarà uguale [d] In quello che ha una maggiore superficie di fondo [e] In quello che ha una minore superficie di fondo Esercizio

17 Fisica - M. Obertino Un sommozzatore si immerge raggiungendo la pressione di 350 kPa. La profondità raggiunta è [a] 5m [b] 15m [c] 25m [d] 35m [e] 45m Esercizio

18 Fisica - M. Obertino Un sommozzatore si immerge raggiungendo la pressione di 350 kPa. La profondità raggiunta è [a] 5m [b] 15m [c] 25m [d] 35m [e] 45m Esercizio La pressione che agisce su un sub alla profondità h è:

19 Fisica - M. Obertino Si consideri un liquido in condizioni statiche e si supponga nulla la pressione sulla sua superficie libera. Quale delle seguenti affermazioni è errata? [a] La pressione ad una profondità h è direttamente proporzionale ad h [b] La pressione ad una profondità h non dipende da h ma dalla distanza tra il punto preso in considerazione e il fondo del recipiente [c] Sulla Luna la pressione ad una profondità h sarebbe diversa [d] La pressione cambia se varia la densità del liquido [e] Misurare la pressione in mmHg significa dare la misura dell’altezza della colonna di mercurio alla cui base viene esercitata la pressione in questione; per avere la pressione occorre moltiplicare tale valore per la densità del mercurio e per g Esercizio

20 Fisica - M. Obertino Si consideri un liquido in condizioni statiche e si supponga nulla la pressione sulla sua superficie libera. Quale delle seguenti affermazioni è errata? [a] La pressione ad una profondità h è direttamente proporzionale ad h [b] La pressione ad una profondità h non dipende da h ma dalla distanza tra il punto preso in considerazione e il fondo del recipiente [c] Sulla Luna la pressione ad una profondità h sarebbe diversa [d] La pressione cambia se varia la densità del liquido [e] Misurare la pressione in mmHg significa dare la misura dell’altezza della colonna di mercurio alla cui base viene esercitata la pressione in questione; per avere la vera pressione occorre moltiplicare tale valore per la densità del mercurio e per g Esercizio

21 Fisica - M. Obertino IL PRINCIPIO DI ARCHIMEDE Ogni corpo totalmente o parzialmente immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l'alto, uguale al peso del volume del fluido spostato. SASA P La spinta di Archimede è una forza V IMM = volume del corpo immerso nel fluido m

22 Fisica - M. Obertino IL PRINCIPIO DI ARCHIMEDE SASA P

23 Fisica - M. Obertino IL PRINCIPIO DI ARCHIMEDE SASA P

24 Fisica - M. Obertino IL PRINCIPIO DI ARCHIMEDE SASA P d CORPO < d FLUIDO corpo va a galla d CORPO = d FLUIDO corpo fermo d CORPO > d FLUIDO corpo affonda

25 Fisica - M. Obertino Esercizio L’uomo galleggia facilmente in acqua. Questo è dovuto al fatto che la densità del nostro corpo in unità CGS è circa: [a] 1000 [b] 1 [c] 100 [d] 10 [e] 0.1

26 Fisica - M. Obertino Esercizio L’uomo galleggia facilmente in acqua. Questo è dovuto al fatto che la densità del nostro corpo in unità CGS è circa: [a] 1000 [b] 1 [c] 100 [d] 10 [e] 0.1

27 Fisica - M. Obertino Esercizio La spinta di Archimede NON dipende: 1) dalla densità del mezzo 2) dal peso specifico del mezzo 3) dalla profondità alla quale il corpo è immerso 4) dal volume del corpo 5) dal valore dell'accelerazione di gravità

28 Fisica - M. Obertino Esercizio La spinta di Archimede NON dipende: 1) dalla densità del mezzo 2) dal peso specifico del mezzo 3) dalla profondità alla quale il corpo è immerso 4) dal volume del corpo 5) dal valore dell'accelerazione di gravità

29 Fisica - M. Obertino Esercizio Le spinte di Archimede esercitate su un pezzo di sughero e su un pezzo di ferro di uguale volume completamente immersi in acqua: 1) sono uguali 2) è maggiore quella del sughero 3) è maggiore quella del ferro 4) è assente per il ferro perchè va a fondo 5) Nessuna delle precedenti risposte è corretta

30 Fisica - M. Obertino Esercizio Le spinte di Archimede esercitate su un pezzo di sughero e su un pezzo di ferro di uguale volume completamente immersi in acqua: 1) sono uguali 2) è maggiore quella del sughero 3) è maggiore quella del ferro 4) è assente per il ferro perchè va a fondo 5) Nessuna delle precedenti risposte è corretta

31 Fisica - M. Obertino Quesito 4 (20/7) Un corpo ha una massa si 60 g e un volume di 50 cm 3. Ponendolo in acqua cosa succede? [a] Galleggia sulla superficie [b] Affonda ma non è possibile prevedere a quale profondità [c] Resta sospeso in prossimità della superficie [d] Resta sospeso in un punto intermedio tra la superficie e il fondo [e] Affonda e va ad adagiarsi sul fondo d CORPO = 60g/(50 cm 3 ) = 1.2 g/cm 3 > d ACQUA

32 Fisica - M. Obertino CALORIMETRIA

33 Fisica - M. Obertino E’ la grandezza fisica che esprime lo stato termico di un corpo ed è legata all’agitazione termica delle molecole che lo compongono. >> Unità di misura nel S.I.  K (gradi Kelvin) Unità di misura pratiche: -Grado centigrado o Celsius (°C) -Grado Fahrenheit (°F) TEMPERATURA

34 Fisica - M. Obertino SCALA CELSIUS (°C) Attribuisce 0°C alla temperatura di fusione dell’acqua (alla p atm ) e 100°C alla temperatura di ebollizione dell’acqua (alla p atm ). 1°C è pari alla centesima parte di questo intervallo di temperatura. La scala Celsius è una scala centigrada. SCALA FAHRENHEIT (°F)

35 Fisica - M. Obertino TEMPERATURA ASSOLUTA Gli esperimenti mostrano che esiste una temperatura al di sotto della quale non è possibile raffreddare un corpo. T= °C  zero assoluto La scala assoluta viene definita fissando T=0 K allo zero assoluto. La temperatura assoluta è legata a quella Celsius dalla relazione: E’ una scala centigrada.

36 Fisica - M. Obertino IL CALORE Il calore è energia trasferita tra oggetti a diversa temperatura. Il calore non a è una caratteristica propria di un corpo. Un oggetto non contiene calore ma energia! Due oggetti possono scambiarsi calore. Se tra due oggetti può avvenire scambio di calore sono a contatto termico. >> Unità di misura nel S.I.  Se due corpi in contatto termico hanno temperatura diversa il calore fluisce da quello piu’ caldo a quello piu’ freddo, fino a quando non raggiungono entrambi la stessa temperatura.

37 Fisica - M. Obertino IL CALORE Il calore è energia trasferita tra oggetti a diversa temperatura. Il calore non a è una caratteristica propria di un corpo. Un oggetto non contiene calore ma energia! Due oggetti possono scambiarsi calore. Se tra due oggetti può avvenire scambio di calore sono a contatto termico. Unità pratica: caloria  1cal = J >> Unità di misura nel S.I.  J >> Unità di misura nel C.G.S.  erg Se due corpi in contatto termico hanno temperatura diversa il calore fluisce da quello piu’ caldo a quello piu’ freddo, fino a quando non raggiungono entrambi la stessa temperatura.

38 Fisica - M. Obertino IL CALORE Se un corpo assorbe calore la sua temperatura aumenta. Se un corpo cede calore la sua temperatura diminusce. Se due corpi in contatto termico hanno temperatura diversa il calore fluisce da quello piu’ caldo a quello piu’ freddo, fino a quando non raggiungono entrambi la stessa temperatura. Quale legge lega il calore Q ceduto/assorbito da un corpo alla variazione  T della sua temperatura?

39 Fisica - M. Obertino CAPACITA’ TERMICA La capacità termica di un corpo è la quantità di calore Q necessaria per ottenere una variazione di temperatura  T. E’ definita come:

40 Fisica - M. Obertino Nel S.I. la capacità termica si misura in [a] kcal/kg [b] J/kg [c] kcal/kg °C [d] J/kg K [e] J/K Esercizio

41 Fisica - M. Obertino Nel S.I. la capacità termica si misura in [a] kcal/kg [b] J/kg [c] kcal/kg °C [d] J/kg K [e] J/K Esercizio

42 Fisica - M. Obertino CALORE SPECIFICO Il calore specifico di un corpo è il rapporto tra la capacità termica e la massa. >> Unità di misura nel SI  J/(kg  K) Sostanzacal/(g °C)J/(kg°C) Alluminio Acqua14186 Aria Benzina

43 Fisica - M. Obertino CALORE SPECIFICO Il calore specifico di un corpo è il rapporto tra la capacità termica e la massa. >> Unità di misura nel SI  J/(kg  K) Sostanzacal/(g °C)J/(kg°C) Alluminio Acqua14186 Aria Benzina Quale legge lega il calore Q ceduto/assorbito da un corpo alla variazione  T della sua temperatura?

44 Fisica - M. Obertino A due corpi, alla stessa temperatura, viene fornita la stessa quantità di calore. Al termine del riscaldamento i due corpi avranno ancora pari temperatura se: [a] hanno la stessa massa e lo stesso volume [b] hanno lo stesso calore specifico e la stessa massa [c] hanno lo stesso volume e lo stesso calore specifico [d] il calore e' stato fornito ad essi allo stesso modo [e] entrambi si trovano nel vuoto Esercizio

45 Fisica - M. Obertino A due corpi, alla stessa temperatura, viene fornita la stessa quantità di calore. Al termine del riscaldamento i due corpi avranno ancora pari temperatura se: [a] hanno la stessa massa e lo stesso volume [b] hanno lo stesso calore specifico e la stessa massa [c] hanno lo stesso volume e lo stesso calore specifico [d] il calore e' stato fornito ad essi allo stesso modo [e] entrambi si trovano nel vuoto Esercizio

46 Fisica - M. Obertino Quante calorie sono necessarie per riscaldare 10 litri di acqua da 10°C a 15°C? [a] 50 kcal [b] 0,005 kcal [c] 1500 cal [d] 500 kcal [e] 10 cal Esercizio

47 Fisica - M. Obertino Quante calorie sono necessarie per riscaldare 10 litri di acqua da 10°C a 15°C? [a] 50 kcal [b] 0,005 kcal [c] 1500 cal [d] 500 kcal [e] 10 cal Esercizio

48 Fisica - M. Obertino Quante calorie sono necessarie per riscaldare 10 litri di acqua da 10°C a 15°C? [a] 50 kcal [b] 0,005 kcal [c] 1500 cal [d] 500 kcal [e] 10 cal Esercizio

49 Fisica - M. Obertino Quante calorie sono necessarie per riscaldare 10 litri di acqua da 10°C a 15°C? [a] 50 kcal [b] 0,005 kcal [c] 1500 cal [d] 500 kcal [e] 10 cal Esercizio

50 Fisica - M. Obertino 2 kg di acqua alla temperatura di 80°C vengono introdotti in un calorimetro contenente 1kg di acqua a 20°C. La temperatura di equilibrio raggiunta ad un certo punto nel calorimetro è [a] 30°C [b] 60°C [c] 50°C [d] 33°C [e] non vi sono dati sufficienti per rispondere Esercizio

51 Fisica - M. Obertino 2 kg di acqua alla temperatura di 80°C vengono introdotti in un calorimetro contenente 1kg di acqua a 20°C. La temperatura di equilibrio raggiunta ad un certo punto nel calorimetro è [a] 30°C [b] 60°C [c] 50°C [d] 33°C [e] non vi sono dati sufficienti per rispondere Esercizio

52 Fisica - M. Obertino 2 kg di acqua alla temperatura di 80°C vengono introdotti in un calorimetro contenente 1kg di acqua a 20°C. La temperatura di equilibrio raggiunta ad un certo punto nel calorimetro è [a] 30°C [b] 60°C [c] 50°C [d] 33°C [e] non vi sono dati sufficienti per rispondere Esercizio

53 Fisica - M. Obertino 2 kg di acqua alla temperatura di 80°C vengono introdotti in un calorimetro contenente 1kg di acqua a 20°C. La temperatura di equilibrio raggiunta ad un certo punto nel calorimetro è [a] 30°C [b] 60°C [c] 50°C [d] 33°C [e] non vi sono dati sufficienti per rispondere Esercizio

54 Fisica - M. Obertino 2 kg di acqua alla temperatura di 80°C vengono introdotti in un calorimetro contenente 1kg di acqua a 20°C. La temperatura di equilibrio raggiunta ad un certo punto nel calorimetro è [a] 30°C [b] 60°C [c] 50°C [d] 33°C [e] non vi sono dati sufficienti per rispondere Esercizio

55 Fisica - M. Obertino CONDUZIONE  flusso di calore attraverso un mezzo materiale, senza trasferimento di materia. CONVEZIONE  calore trasmesso dal moto di un fluido (si ha trasferimento di materia!) IRRAGGIAMENTO  calore trasmesso attraverso onde em (infrarossi, luce, UV). MECCANISMI DI TRASMISSIONE DEL CALORE

56 Fisica - M. Obertino LA CONDUZIONE La velocità di trasmissione del calore dipende dalla differenza di temperatura e dall’area della superficie di contatto.  coefficiente di conducibilità termica.

57 Fisica - M. Obertino LA CONVEZIONE Si ha convezione quando un fluido viene scaldato in modo non uniforme: la parte più calda del fluido tende a salire a causa della minore densità, mentre la parte più fredda tende a scendere. Si ha quindi un movimento di fluido attraverso il quale il calore viene trasportato attraverso il sistema

58 Fisica - M. Obertino IRRAGGIAMENTO Tutti i corpi emettono una certa quantità di energia per irraggiamento. L’energia è irradiata da un corpo sotto forma di onde elettromagnetiche (luce visibile, radiazione ultravioletta e infrarossa); pertanto l’irraggiamento può avvenire anche nel vuoto. La potenza irradiata da un corpo di superficie A e a temperatura assoluta T

59 Fisica - M. Obertino La propagazione di calore per conduzione è legata : [a] alla circolazione di un liquido [b] ad una differenza di temperatura [c] ad una differenza di calore [d] ad una differenza di pressione [e] ad una differenza di concentrazione Esercizio

60 Fisica - M. Obertino La propagazione di calore per conduzione è legata : [a] alla circolazione di un liquido [b] ad una differenza di temperatura [c] ad una differenza di calore [d] ad una differenza di pressione [e] ad una differenza di concentrazione Esercizio

61 Fisica - M. Obertino l corpo umano alla temperatura di circa 36 °C equivale ad una sorgente di radiazione che emette circa 1000 Watt di potenza (una piccola stufa!). Non siamo visibili al buio perchè [a] la componente di radiazione emessa alle frequenze visibili trascurabile [b] ad una temperatura così bassa non vengono emesse onde elettromagnetiche [c] per essere visti occorre essere illuminati da una sorgente esterna [d] nel nostro corpo non circola una corrente elettrica sufficiente [e] la pelle blocca le radiazioni elettromagnetiche emesse dal corpo umano Esercizio

62 Fisica - M. Obertino l corpo umano alla temperatura di circa 36 °C equivale ad una sorgente di radiazione che emette circa 1000 Watt di potenza (una piccola stufa!). Non siamo visibili al buio perchè [a] la componente di radiazione emessa alle frequenze visibili è trascurabile [b] ad una temperatura così bassa non vengono emesse onde elettromagnetiche [c] per essere visti occorre essere illuminati da una sorgente esterna [d] nel nostro corpo non circola una corrente elettrica sufficiente [e] la pelle blocca le radiazioni elettromagnetiche emesse dal corpo umano Esercizio

63 Fisica - M. Obertino Ma è proprio vero che tutte le volte che un corpo assorbe/ cede calore la sua T cambia?

64 Fisica - M. Obertino CAMBIAMENTI DI STATO I cambiamenti di stato avvengono a temperatura costante nonostante venga fornito o sottratto calore. Le temperature a cui avvengono i passaggi di stato ad una data pressione sono una caratteristica della sostanza e vengono chiamati “punto di …(nome del passaggio di stato)”. Per es. il punto di ebollizione dell’acqua distillata ad un pressione di 1 atm è 100°C.

65 Fisica - M. Obertino CALORE LATENTE Il calore fornito durante fusione/evaporazione/sublimazione non produce un aumento di temperatura ma è utilizzato per spezzare il legami che tengono unite le molecole. Nei passaggi inversi (condenzazione/solidificazione/brinamento) il sistema ricede la enegia acquisita in precedenza. Non si ha però una diminuzione della temperatura ma il rafforzamento delle forze di coesione tra le molecole del materiale.

66 Fisica - M. Obertino Quando l’acqua pura bolle a pressione costante col passare del tempo la sua temperatura [a] va sempre aumentando [b] va sempre diminuendo [c] si mantiene costante [d] dipende dal volume di liquido [e] nessuna delle precedenti risposte è corretta Esercizio

67 Fisica - M. Obertino Quando l’acqua pura bolle a pressione costante col passare del tempo la sua temperatura [a] va sempre aumentando [b] va sempre diminuendo [c] si mantiene costante [d] dipende dal volume di liquido [e] nessuna delle precedenti risposte è corretta Esercizio

68 Fisica - M. Obertino Quando in un recipiente aperto un liquido evapora si osserva in generale [a] un aumento della temperatura del liquido [b] una diminuzione di pressione nel liquido [c] una diminuzione di temperatura nel liquido [d] aumento di pressione nel liquido [e] nessuna delle precedenti risposte è corretta Esercizio

69 Fisica - M. Obertino Quando in un recipiente aperto un liquido evapora si osserva in generale [a] un aumento della temperatura del liquido [b] una diminuzione di pressione nel liquido [c] una diminuzione di temperatura nel liquido [d] aumento di pressione nel liquido [e] nessuna delle precedenti risposte è corretta Esercizio A temperature al di sotto del punti di ebollizione le molecole che sfuggono dal liquido per evaporazione sono quelle che hanno energia sufficiente a superare le forze attrattive delle molecole nella fase liquida. Di consequenza le molecole che restano hanno in media energia cinetica più bassa e la temperatura del liquido risulta inferiore.

70 Fisica - M. Obertino CALORE LATENTE La quantità di calore ceduta o assorbita durante un cambiamento di stato si determina come Q =  m e detto calore latente dipende dalla sostanza e dalla trasformazione. per una trasformazione e la sua inversa (es. solidificazione e fusione) sono opposti.

71 Fisica - M. Obertino Nel Sistema Internazionale SI, l’unità di misura del calore latente di fusione è [a] J / kg [b] kcal / m 2 [c] kcal / (°C) [d] kcal  (°C) [e] kJ Esercizio

72 Fisica - M. Obertino Nel Sistema Internazionale SI, l’unità di misura del calore latente di fusione è [a] J / kg [b] kcal / m 2 [c] kcal / (°C) [d] kcal  (°C) [e] kJ Esercizio

73 Fisica - M. Obertino La temperatura di ebollizione dell’acqua a 3000 m di altitudine rispetto a quella a livello del mare [a] è minore [b] è maggiore [c] è il doppio [d] resta invariata [e] nessuna delle precedenti affermazioni è corretta Esercizio

74 Fisica - M. Obertino La temperatura di ebollizione dell’acqua a 3000 m di altitudine rispetto a quella a livello del mare [a] è minore [b] è maggiore [c] è il doppio [d] resta invariata [e] nessuna delle precedenti affermazioni è corretta Esercizio

75 Fisica - M. Obertino Se il calore latente di fusione del rame vale 212 J/g, la quantità di calore necessaria a liquefare 1 kg di rame che si trova al punto di fusione è [a] 212 kcal [b] 2.12 J [c] 2120 K [d] 50.7 kcal [e] nessuna delle precedenti affermazioni è corretta Esercizio

76 Fisica - M. Obertino Se il calore latente di fusione del rame vale 212 J/g, la quantità di calore necessaria a liquefare 1 kg di rame che si trova al punto di fusione è [a] 212 kcal [b] 2.12 J [c] 2120 K [d] 50.7 kcal [e] nessuna delle precedenti affermazioni è corretta Esercizio

77 Fisica - M. Obertino GAS PERFETTI

78 Fisica - M. Obertino GAS PERFETTO Idealizzazione volume occupato dalle molecole è trascurabile; forze di attrazione tra molecole sono trascurabili; gli urti tra molecole sono elastici: urti elasticiurti non elastici In pratica ogni gas a temperatura elevata e molto rarefatto si comporta come un gas ideale.

79 Fisica - M. Obertino TEMPERATURA ED ENERGIA INTERNA DI UN GAS PERFETTO L’energia cinetica media delle molecole di un gas perfetto è direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta T(K) L’energia interna di una sostanza è la somma delle energie potenziale e cinetica di tutte le molecole che la compongono. In un gas perfetto l’energia potenziale è nulla (non ci sono interazioni tra le molecole). L’energia interna sarà quindi la somma dell’energia cinetica delle molecole che lo compongono.

80 Fisica - M. Obertino EQUAZIONE DI STATO DI UN GAS PERFETTO Se il gas ideale è in equilibrio (p,V e T hanno lo stesso valore in ogni punto del gas e nel tempo) Sistema Internazionale Unità pratiche: volume  litri pressione  atm P,V,T  pressione, volume, temperatura assoluta del gas ideale n  numero di moli= m/M molecolare

81 Fisica - M. Obertino Un corpo A è a temperatura maggiore di un corpo B. Ciò significa che: [a] A contiene più energia di B [b] le particelle di cui A è composto sono in media più veloci di quelle di B [c] la massa di A è maggiore della massa di B [d] si è fornito più calore ad A che a B [e] nessuna delle precedenti risposte è corretta Esercizio

82 Fisica - M. Obertino Un corpo A è a temperatura maggiore di un corpo B. Ciò significa che: [a] A contiene più energia di B [b] le particelle di cui A è composto sono in media più veloci di quelle di B [c] la massa di A è maggiore della massa di B [d] si è fornito più calore ad A che a B [e] nessuna delle precedenti risposte è corretta Esercizio

83 Fisica - M. Obertino Si consideri un gas perfetto monoatomico a temperatura costante. Quale delle seguenti affermazioni è corretta ? [a] pressione e volume sono inversamente proporzionali [b] pressione e volume sono direttamente proporzionali [c] pressione e volume sono adiabatici [d] la pressione è costante [e] il volume è costante Esercizio

84 Fisica - M. Obertino Si consideri un gas perfetto monoatomico a temperatura costante. Quale delle seguenti affermazioni è corretta ? [a] pressione e volume sono inversamente proporzionali [b] pressione e volume sono direttamente proporzionali [c] pressione e volume sono adiabatici [d] la pressione è costante [e] il volume è costante Esercizio P e V inversamente proporzionali

85 Fisica - M. Obertino In un gas ideale il prodotto della pressione per il volume: [a] è proporzionale alla temperatura misurata in °C [b] è indipendente dalla densità [c] raddoppia passando da 20°C a 40°C [d] è sempre costante [e] è proporzionale alla temperatura misurata in K Esercizio

86 Fisica - M. Obertino In un gas ideale il prodotto della pressione per il volume: [a] è proporzionale alla temperatura misurata in °C [b] è indipendente dalla densità [c] raddoppia passando da 20°C a 40°C [d] è sempre costante [e] è proporzionale alla temperatura misurata in K Esercizio

87 Fisica - M. Obertino Un gas perfetto viene raffreddato a volume costante. [a] il numero di moli diminuisce [b] la pressione aumenta [c] la pressione diminuisce [d] la pressione rimane costante [e] il numero di moli aumenta Esercizio

88 Fisica - M. Obertino Un gas perfetto viene raffreddato a volume costante. [a] il numero di moli diminuisce [b] la pressione aumenta [c] la pressione diminuisce [d] la pressione rimane costante [e] il numero di moli aumenta Esercizio

89 Fisica - M. Obertino Una data quantità di gas perfetto, a partire da uno stato di equilibrio, subisce una trasformazione sino a raggiungere un nuovo stato di equilibrio in cui sia il volume che la temperatura sono il doppio di quelli iniziali. Quale delle seguenti affermazioni è corretta? [a] Nessuna delle altre affermazioni è corretta [b] Dato che il volume è raddoppiato, la pressione finale è la metà di quella iniziale [c] Dato che la temperatura del gas è raddoppiata, la pressione finale è il doppio di quella iniziale [d] Dato che il volume del gas è aumentato, la pressione finale è diminuita, ma sono necessari ulteriori dati sulla trasformazione per quantificare la diminuzione [e] Dato che la temperatura del gas è aumentata, la pressione finale è aumentata, ma sono necessari ulteriori dati sulla trasformazione per quantificare l'aumento Esercizio

90 Fisica - M. Obertino Una data quantità di gas perfetto, a partire da uno stato di equilibrio, subisce una trasformazione sino a raggiungere un nuovo stato di equilibrio in cui sia il volume che la temperatura sono il doppio di quelli iniziali. Quale delle seguenti affermazioni è corretta? [a] Nessuna delle altre affermazioni è corretta [b] Dato che il volume è raddoppiato, la pressione finale è la metà di quella iniziale [c] Dato che la temperatura del gas è raddoppiata, la pressione finale è il doppio di quella iniziale [d] Dato che il volume del gas è aumentato, la pressione finale è diminuita, ma sono necessari ulteriori dati sulla trasformazione per quantificare la diminuzione [e] Dato che la temperatura del gas è aumentata, la pressione finale è aumentata, ma sono necessari ulteriori dati sulla trasformazione per quantificare l'aumento Esercizio

91 Fisica - M. Obertino Una data quantità di gas perfetto, contenuto in un recipiente a pareti rigide, viene riscaldata dalla temperatura di 27 °C a quella di 127 °C. La sua pressione aumentata di un fattore: [a] 2 [b] 4/3 [c] 3/2 [d] 10 [e] 100 Esercizio

92 Fisica - M. Obertino Una data quantità di gas perfetto, contenuto in un recipiente a pareti rigide, viene riscaldata dalla temperatura di 27 °C a quella di 127 °C. La sua pressione aumentata di un fattore: [a] 2 [b] 4/3 [c] 3/2 [d] 10 [e] 100 Esercizio T i =(27+273)K=300K T f =( )K=400K pipi

93 Fisica - M. Obertino Quand’è che volumi uguali di gas perfetti diversi possono contenere lo stesso numero di molecole? [a] Quando hanno uguale pressione e temperatura diversa [b] Quando hanno uguale temperatura e pressione diversa [c] Quando hanno uguale pressione e uguale temperatura [d] Sempre alla temperatura di zero gradi celsius [e] Sempre alla pressione di 1 bar Esercizio

94 Fisica - M. Obertino Quand’è che volumi uguali di gas perfetti diversi possono contenere lo stesso numero di molecole? [a] Quando hanno uguale pressione e temperatura diversa [b] Quando hanno uguale temperatura e pressione diversa [c] Quando hanno uguale pressione e uguale temperatura [d] Sempre alla temperatura di zero gradi celsius [e] Sempre alla pressione di 1 bar Esercizio

95 Fisica - M. Obertino PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA La variazione di energia interna  U di un sistema è legata al calore Q e al lavoro L scambiati dal sistema con l’ambiente dalla relazione: Occhio al segno di Q ed L! Q Q Q Q Q>0 Q<0 L L L L L>0 L<0 L’energia interna è una proprietà del sistema che dipende dal suo stato; è cioè una funzione di stato. Altre funzioni di stato sono p,V,T. Calore e lavoro non sono funzioni di stato!

96 Fisica - M. Obertino Il primo principio della termodinamica afferma che [a] il lavoro effettuato è sempre uguale al lavoro impiegato [b] l’energia è una grandezza che si conserva [c] non è possibile che il calore passi spontaneamente da un corpo freddo ad un corpo caldo [d] l’entropia aumenta sempre [e] nessuna delle precedenti risposte è corretta Esercizio

97 Fisica - M. Obertino Il primo principio della termodinamica afferma che [a] il lavoro effettuato è sempre uguale al lavoro impiegato [b] l’energia è una grandezza che si conserva [c] non è possibile che il calore passi spontaneamente da un corpo freddo ad un corpo caldo [d] l’entropia aumenta sempre [e] nessuna delle precedenti risposte è corretta Esercizio


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