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Home Termodinamica

Esercizi svolti di termodinamica

di Chimicamo
17 Dicembre 2022
in Termodinamica
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Esercizi di termodinamica- chimicamo

Esercizi di termodinamica- chimicamo

Sono proposti esercizi svolti  di termodinamica in cui si devono calcolare alcune grandezze a seguito di trasformazioni isobare, isocore, isoterme e adiabatiche.

Esercizi

  • In un processo isobaro un gas ideale in un sistema pistone/cilindro un gas ideale è riscaldato e alla pressione costante di 200 kPa si espande da 0.04 m3 a 0.10 m3. Calcolare il lavoro fatto dal sistema

In condizioni isobare W = pΔV = 200 kPa( 0.10 m3 – 0.04 m3)= 12 kJ

Calcolo del calore

  • In un processo isocoro 0.9 kg di idrogeno vengono raffreddato da 400°C a 350°C. Calcolare il calore rimosso dal sistema sapendo che per l'idrogeno Cv=10.2 kJ/kg∙K

In condizioni isocore Q = m∙Cv∙ΔT

ADVERTISEMENTS

T2=623 K

T1= 673 K

Q = 0.9 kg ∙ 10.2 kJ/kg∙K ( 623-673) = – 459 kJ

  • In un processo isotermo 4 moli di aria inizialmente a 1 atm e 295 K sono compresse fino a quando la pressione finale è di 8 atm. Calcolare il calore in gioco in questo processo stabilendo se il calore è assorbito o ceduto dal sistema
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In un processo isotermo W = nRT ln(p1/p2)

Il rapporto p1/p2 può essere espresso anche in atm senza dover convertire le rispettive pressioni in Pa in quanto il risultato è lo stesso

W = 4 mol ∙8.314 J/mol ∙ K ∙ 295 K ln 1/8 =  – 20400 J

Il segno negativo indica che il calore è stato perso dal sistema

Calcolo della pressione

  • Un gas ideale monoatomico alla pressione di 1.01 ∙ 105 Pa si espande adiabaticamente da 1.50 m3 a 3.00 m3, Calcolare la pressione finale

In una trasformazione adiabatica pVγ = costante essendo γ =cp/cv

Per un gas monoatomico cp = 5/2 R e cv=3/2R pertanto γ = 5/3

p1V1γ = 1.01 ∙ 105 ∙ ( 1.50)5/3= 1.99 ∙ 105

Poiché p1V1γ = p2V2γ

Si ha:

1.99 ∙ 105 = p2(3.00)5/3

p2 = 3.19 ∙ 104 Pa

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Tags: esercizi svoltitrasformazioni adiabatichetrasformazioni isobaretrasformazioni isocoretrasformazioni isoterme

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Maurizia Gagliano, Dottore in Chimica e Docente. Massimiliano Balzano, Dottore in Scienza e Ingegneria dei Materiali.

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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