TD Flashcards

termodinamica

1
Q

Di cosa è indice la Temperatura?

A

dell’Energia cinetica Media delle particelle del corpo.

K media = mv^2 /2

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2
Q

Da cosa dipende l’energia Cinetica Media delle particelle di un gas monoatomico?

A

solo dalla temperatura assoluta

niente altro! neanche tipo atomo!

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3
Q

Come si determina E cinetica in un tempo t

A

no.
sempre in movimento

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4
Q

La T aumenta durante l’ebollizione?

A

no è k.
sale - ebollizione k - scende

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5
Q

La T coincide con la quantità di calore?

A

no.

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6
Q

Cos’è la Quantità di Calore?

A

Energia trasferita da un corpo più caldo ad uno più freddo
a seguito della differenza di temperatura
senza che, necessariamente sia fatto del lavoro.

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7
Q

Se a ha temp magg di B
come sono le sue particelle rispetto a B

A

più veloci

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8
Q

Zero assoluto in Kelvin

A

+++++ 273,15 K

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9
Q

Temperatura assoluta??

A

E’ semplicemente

Celsius + 273,15 K

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10
Q

Se togliamo il 10% dell’ H2O come varia la T?
quella che rimane

A

nada

non si raffredda mica così.
Se bevo la Bottiglia è calda lo stesso

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11
Q

Una scatola di polistirolo (materiale sistemico bianco, leggero, a basso coefficiente di conducibilità termica) contiene 100 g di acqua a temperatura di 30°C e viene messa in frigorifero. Dopo 1000 secondi la temperatura è 20°C:


A

La temperatura dell’acqua è calata da 30°C a 20°C in 1000 secondi.
 La variazione complessiva di temperatura è:

20-30 = -10©

Allora la variazione di temperatura nell’unità di tempo è:
ΔT/t = -10/1000 = -0,01 ©/s

Calcoliamo, per completezza, il calore scambiato tra frigorifero e acqua.

Per produrre una variazione di temperatura
*∆T = tf - ti *
in un corpo di massa m e calore specifico c è necessario scambiare una quantità di calore pari a:

Q = c m ∆T
= -1kcal = -1000 cal

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12
Q

il caffè contenuto in una tazza situata in un ambiene a temperatura costante di 20 °C si è raffreddato dalla temperatura di 90 °C a quella di 70 °C in 3 minuti. se si desidera bere il caffè alla temperatura di 50 °C quanto è necessario atttendere ancora?

A

Quando si raffredda una cosa, diminuisce anche la velocità.
Per cui es. da 60 a 50 gradi è più veloce che da 10 a 0 gradi.
Ma non di tantissimo.
Quindi sì, 3 min ci vogliono.
Ma anche qualcosina in più.

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13
Q

Quando 2 corpi sono in Eq termico hanno stess…

A

Temperatura

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14
Q

Due corpi hanno massa diversa e lo stesso calore specifico. Se messi a contatto, per quanto riguarda il loro equilibrio termico possiamo affermare che essi:

A

hanno la stessa Temperatura

per cui stessa dilataz mercurio x es.

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15
Q

Date due masse di acqua m1 e m2 con temperature rispettivamente di T1 e T2, vogliamo trovare la temperatura d’equilibrio

A

( m1*T1 + m2 *T2 ) / ( m1 + m2 )

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16
Q

formula se abbiamo 2 masse uguali, ma con T diverse.
Le emergiamo in H2O, es.

? T equilibrio finale

A

( T1 + T2 ) / 2

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17
Q

Su cosa si basa il termometro a Hg x misurare temperatura

A

Dilatazione termica

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18
Q

Principio dilatazione termica?

A

enomeno fisico che si realizza quando un corpo (liquido, gassoso o solido) aumenta di volume all’aumentare della temperatura.

Tale aumento è causato dalla variazione dell’oscillazione degli atomi attorno al punto di equilibrio, che normalmente viene identificato con la lunghezza di legame.

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19
Q

come cambia la dilatazione volumica
gas vs liq vs solido

A

sol < liq < gas

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20
Q

Il Peso specifico e la Temperatura che correlazione hanno

A

un aumento di temperatura causa un aumento di volume
che determina (essendo PS = P / V)
una diminuzione del valore del peso specifico

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21
Q

Densità e Dilatazione termica

A

remember ρ=M/V

per cui se aum V diminuisce densità

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22
Q

Nel SI la T si misura in K o C

A

K

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23
Q

Ampiezza del Kelvin cosa mi dice ammioe?

A

è la stessa di C

è stato fatto apposta

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24
Q

Cos’è il Calore

A

energia di transita tra 2 corpi di T diversa

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25
Q

La Trasmissione x conduzione avviene più facilmente tra a acqua, gas o metallo

A

metallo es Al.

26
Q

Nel vuoto posso trasmettere il calore?

A

nope sorry :(

scherzo!!!!!

sì per irraggiamento only!!

27
Q

Come fa il calore a propagarsi x irraggiam

A

onde elettromagnetiche

28
Q

Nella Conduzione vi è trasferimento di Energia?

A

no

29
Q

Nella convenzione abbiamo una propagazione del calore con trasferimento di materia?

A

La convezione naturale può verificarsi quando ci sono regioni calde e fredde di aria o acqua, perché sia ​​l’acqua che l’aria diventano meno dense quando vengono riscaldate.

quindi sì

30
Q

Qual è il principale meccansimo di propagazione del calore in un liquido?

A

rimescolamento

pensaci, qui abbiamo anche un movimento

più veloce come meccanismo ;)

31
Q

Quante calorie per portare 80L di H2O da 20°C a 80°C

A

Q = mΔTc

Q = 80kg * (80-20) * 4186 J (aka 1kcal)

4800 kcal

Q = mΔTc

32
Q

Quante calorie per riscaldare 10L di H2O da 10°C a 15°C

A

Q = mΔTc

10kg * 5°C * 4186 J (aka 1kcal)

50 kcal

33
Q

Una certa quantità d’acqua viene messa a bollire accendendo il fuoco di un fornello sotto la pentola che la contiene. Una pentola del tutto simile e con la stessa quantità di acqua viene riscaldata e portata ad ebollizione per mezzo di un fornello elettrico; in un caso si usa gas metano, nell’altro la corrente elettrica, eppure si possono confrontare i costi dei due processi e decidere quale sia pù’ conveniente, come mai?

A

In entrambi i casi la grandezza di riferimento e? l’energia spesa: e? questa che costa

34
Q

A causa del metabolismo umano, un adulto di media statura che entri in una stanza adiabatica, cioè isolata come un calorimetro, equivale mediamente ad una stufetta da 80 watt (se resta a riposo, come ipotizziamo). Dopo una permanenza di 4186 secondi:

A

watt misurano la potenza, che è un lavoro diviso un tempo, cioè 1 **w=1J/1s. **
Se la stufa lavora per 4186 produce un lavoro pari a 80 * 4186J.

Dall’equivalente meccanico della caloria, si sa che **1cal=4,186J **
e quindi **4186J=1kcal. **
Da quest’ultima identità discende la risposta giusta.

saranno state prodotte 80 kcal

35
Q

Quanta quantità di calore viene dissipata in un’ora da una comune lampada da 60 watt?

A

Q = mΔTc

qui però abbiamo:
tempo = 1h = 60min = 3600s
Watt = P (potenza)

= 216’00 J

kcal = 216’00 /4,186 = 50kcal

36
Q

Il calore specifico i un corpo si misura in

A

J/kg * K

Q = mΔTc

C = CALORE SPECIFICO

37
Q

La Capacità termica in cosa si misura?

A

J / K

38
Q

Formula C.apacità termica

A

C = mc

39
Q

Formula Calore Specifico

A

‘Cs’ scritto anche ‘c’

= C/m

= Q /m∆T.

40
Q

Definizione calore specifico

A

quantità di calore richiesta per aumentare o abbassare la temperatura dell’unità di massa di 1 grado centigrado ;)

41
Q

cosa vuol dire avere un calore specifico alto?

A

fa sì che risulti necessario una elevata quantità di calore al fine di innalzarne la temperatura

ecco perché l’H2O viene usata x raffreddare es. circuiti!!!

42
Q

come varia la T di 2 corpi di legno che hanno rispettivamente temperature diverse?

A

quando due corpi costituiti dallo stesso materiale, che si trovano a temperature iniziali diverse, vengono messi in condizione di interagire termicamente, subiscono variazioni di temperatura che sono inversamente proporzionali alle loro masse.

In formule:
ΔT1 / ΔT2 = Δm2/Δm1
12:21

raggiungono infine Equilibrio

43
Q

due corpi di uguale massa di ugual temperatura, ma caratterizzati di calore specifici molto diversi vangono messi in contatto

A

non si scambiano calore

ricorda: Q /m∆T.

qui abbiamo stessa T quindi 0

x/0 = 0

44
Q

Per scaldare di un grado centigrado 1000g di sostanza A è necessaria la stessa quantità di calore che serve per innalzare di un grado centigrado 2000g di B.
per cui il calore di specifico di B, rispetto ad A, è

A

1/2

45
Q

Per portare 20g Cu di 20°C a 70°C occorrono 92 calorie.
? Calore specifico

A

Q = mΔTc
=>
c = Q /m∆T

92/2050 = 0,092 cal/g °C

46
Q

Fornisco Q al corpi di massa M e nel frattempo aumento anche la temperatura.
Come faccio a trovare la capacità termica

A

ricorda
C=mc

c=Q /m∆T

per cui

m*Q /m∆T

per cui
Q /∆T

47
Q

Se la stessa quantità di calore va a 2 corpi di uguale capacità termica chi è che ha un aumento di temperatura

A

Q = mΔTc
C=mc

∆T = ∆Q/C

semplicemente subiscono lo stesso aumento di Temperatura

La stessa quantità di calore in corpi diversi può produrre effetti diversi, cioè stati termici diversi. Possiamo fare un’analogia per chiarire meglio il concetto.
Ad esempio la stessa quantità di liquido in recipienti diversi raggiunge livelli diversi. Oppure si possono avere corpi che con quantità di calore diverse raggiungono la stessa temperatura come diverse quantità di liquido raggiungono lo stesso livello in recipienti diversi.

Secondo l’analogia la quantità di liquido corrisponde alla quantità di calore e il livello raggiunto alla temperatura.

Quando due corpi a temperatura diversa sono messi in contatto, inizia uno scambio di calore dal corpo a temperatura maggiore al corpo a temperatura minore. Lo scambio di calore finisce quando i corpi raggiungono la stessa temperatura, cioè raggiungono l’equilibrio termico:

48
Q

Se 2 corpi con temperatura iniaziale uguale viene fornita la stessa quantità di calore con un risultato = stessa T finale.
Allora possiamo affermare che ha l stess..

A

capacità termica

49
Q

Da cosa dipende il valore del calore ceduto?

A

Il valore di questo scambio di calore dipende sia dalla sostanza di cui è fatto il corpo sia dalla massa.

Q = mΔTc

50
Q

2 kg di H2O a 80°C sono aggiunti a 1kg di H2O di 20°C.
? Teq

A

Teq = (mT)1 + (mT)2 / (m1 + m2)

60°C

51
Q

2 masse d’acqua hanno 60 e 20°C. Mescolandoli in assenza di scambi termici con l’esterno la T finale sarà?

A

Teq = (mT)1 + (mT)2 / (m1 + m2)

essendo le masse uguali

T1 + T2 /2

40

52
Q

Una sfera di Alluminio con massa 0.5kg, calore specifico 0,21kCal/kg°C. , densità 2,7 g/cm^3 e alla T di 280K
viene immersa in 150kg di H2O.

T finale dell’acqua?

A

Teq = (mT)1 + (mT)2 / (m1 + m2)

Anche immaginando un sistema isolato, non si può rispondere, se non si sa a quale temperatura si trova l’acqua prima che la sfera venga immersa

53
Q

Mescolando 1kg di H2O avente T di 80°C. con eguale massa di Acqua a 20°C., quale T assumerà la miscela?

supponendo che il calore specifico non dipensa da essa

A

Teq = (mT)1 + (mT)2 / (m1 + m2)

essendo m1=m2

T1 + T2 /2

50

54
Q

Qual è la T dell’acqua che si ottiene mesc 1L a 0°C con 0,5L a 60°C

A

Teq = (mT)1 + (mT)2 / (m1 + m2)

20°C

55
Q

Per ottenere acqua a temperatura 30°C occorre giungere a 3kg d’acqua, inizialmente alla temperatura di 10°C 3 kg di acqua a

A

Teq = (mT)1 + (mT)2 / (m1 + m2)

50°C

56
Q

Un kg di X con calore specifico 1kcal/g * °C ha una capacità termica di

A

C=cm

1000kcal/°C

57
Q

Un metro cubo di un certo metallo con densità relativa di 7, calore specifico di 1/6kcal/kgC.
Che capacità termica ha?

A

C=mc

d relativa = 7 = 7000kg/m3
m=Vd= 1m3*7000kg/m3 = 7000kg

C=7000kg*1/6 kcal/C

58
Q

Un blocco di Fe a 100°C contiene 20°C. Come facciamo a calcolare il calore specifico del ferro se non sappiamo la conducibilità termica del ferro?

A

Teq = (mT)1 + (mT)2 / (m1 + m2)

ma io qui vedo solo T e m

al max ci possiamo infilare ‘‘c’’

Teq = (mTc)1 + (mTc)2 / (cm1 + cm2)

ma non ci serve il dato della domanda.

59
Q

sublimazione

A

solido -> gassoso

60
Q

sol -> liq

è isocora, isobara, isoterma..?

A

isoterma
pensa al grafico

61
Q

la temperatura di ebollizione dell’acuqa qual è

A

100°C.

ma può essere anche meno, perché dip pur sempre dalla pressione esterna.

Il punto di ebollizione dell’acqua diminuisce di 1°C circa ogni 300 metri di altezza sul livello del mare. Di conseguenza, l’acqua bolle:

a circa 97°C a 1000 metri;
a circa 93°C a 2000 metri;
a circa 90°C a 3000 metri, e così via.

62
Q
A