Una locomotiva a vapore del treno può erogare una potenza P_treno data dal vapore alla temperatua Tc. Il rendimento è del 70% del massimo rendimento possibile dal punto di vista termodinamico. La locomotiva è raffreddata con un sistema ad acqua che si trova alla temperatura Ta. Se per produrre vapore si brucia un combustibile fossile […]

In una bacinella termicamente isolata e indeformabile si trova una miscela di acqua (massa m_(H2O) e ghiaccio m_(gh)). Ad un certo punto viene aggiunta dell’acqua (m*) che si trova alla temperatura T*. Quale sarà il valore della temperatura finale di equilibrio (Tf) della nuova miscela che si viene a formare? (Considerare il calore latente di […]

In una bacinella termicamente isolata e indeformabile si trova un volume di acqua pari a V_(H2O) alla temperatura T_(H2O)>0°C. Se voglio che il liquido raggiunga una temperatura Tf=0°C, quanto ghiaccio fondente (m_(gh)) bisogna aggiungere? (Considerare il calore latente di fusione del ghiaccio come un valore noto: λ_(gh)=80 cal/g)

Un ciclo può essere rappresentato sula piano T-S (temperatura in funzione dell’entropia) come in figura. Calcolare il rendimento della macchina termica.

Si consideri una macchina termica che utilizza un gas perfetto e che opera tra due sorgenti a temperatura T1 e T2 (T2>T1). Il ciclo eseguito è composto da due isoterme reversibili, rispettivamente a T1 e T2, e da due adiabatiche reversibili. Considerare noti i volumi durante le trasformazioni. Dopo aver disegnato le trasformazioni sul piano […]

Una sorgente si trova a temperatura T1 ed una seconda sorgente si trova a temperatura T2 minore di T1. Una macchina termica lavora tra queste due sorgenti ed ha un rendimento pari la 60% del rendimento ideale massimo. La sorgente fredda lavora con una massa di acqua e ghiaccio, e ogni ora si deve sciogliere […]

Un gas perfetto monoatomico compie una trasformazione reversibile come mostrato nella figura. Supponendo di conoscere pA, pB, VA e VB, calcolare il calore scambiato dal gas durante la trasformazione.  

Una sorgente termica si trova a temperatura Ts. Un blocco di massa m con calore specifico c noto e a temperatura T_in minore di Ts, viene posto a contatto con la sorgente. Determinare la variazione di entropia dell’universo.

Un recipiente adiabatico è chiuso da un pistone inizialmente bloccato da un fermo. All’interno si trovano n moli di un gas monoatomico alla pressione e temperatura iniziali rispettivamente: p_in e T_in. All’interno del recipiente c’è un mulinello con un motore che può sprigionare una potenza P. Ad un certo istante il motore viene acceso. Dopo […]

Un gas perfetto (n moli, biatomico, alla temperatura T1) è contenuto in un cilindro (base circolare raggio r, pareti adiatermane) chiuso da un pistone (massa trascurabile, adiatermano). Il sistema è in equilibrio. Ad un certo istante viene aggiunta, sopra al pistone, una massa m. Il sistema raggiunge quindi un nuovo equilibrio, calcolarne la temperatura finale.