Stima: lavoro di una bolla d'aria calda

Testo

Stima il lavoro compiuto dall’atmosfera quando, in una giornata di sole, una bolla di aria calda di volume iniziale $V_A \approx 1\ \text{m}^3$ si espande a pressione circa costante (atmosferica) aumentando di circa il $10\%$ il volume. Il lavoro è fatto dal gas sull’ambiente o viceversa?

Soluzione

Variazione di volume. Un aumento del $10\%$ su $1\ \text{m}^3$: $\Delta V \approx 0{,}10\ \text{m}^3$

Pressione. Circa quella atmosferica: $p \approx 10^5\ \text{Pa}$.

Lavoro a pressione costante. $L = p\,\Delta V = 10^5\cdot 0{,}10 = 10^4\ \text{J}$

$\ev{L \sim 10^4\ \text{J}}$

La bolla si espande spingendo indietro l’atmosfera: il lavoro è compiuto DAL gas SULL’ambiente (l’atmosfera lo subisce).

Collegamenti

Argomenti: Termodinamica Concetti: Trasformazioni termodinamiche Competenze: Stime di Fermi Oggetti: Gas ideale