Vero o falso su trasformazioni

Testo

Stabilisci se ciascuna affermazione è vera o falsa, motivando.

• (a) In una trasformazione isoterma di un gas ideale $\Delta U = 0$.
• (b) In un’adiabatica $Q = 0$ implica $\Delta T = 0$.
• (c) In un’isocora il lavoro è $L = 0$.
• (d) Il calore specifico a pressione costante è maggiore di quello a volume costante.
• (e) La temperatura è una forma di energia.

Soluzione

(a) VERO. Per un gas ideale l’energia interna dipende solo dalla temperatura: $U = U(T)$. In un’isoterma $T$ non cambia, quindi $\Delta U = 0$.

(b) FALSO. In un’adiabatica $Q = 0$, ma il primo principio dà $\Delta U = -L$: se il gas compie o subisce lavoro, la sua energia interna varia e con essa la temperatura. In generale $\Delta T \neq 0$ (il gas si raffredda espandendosi, si scalda comprimendosi).

(c) VERO. A volume costante non c’è spostamento del confine del sistema, quindi $L = \int p\,\dd V = 0$.

(d) VERO. Vale la relazione di Mayer $C_p = C_v + R > C_v$: a pressione costante parte del calore fornito serve a compiere lavoro di espansione, quindi ne serve di più per lo stesso aumento di temperatura.

(e) FALSO. La temperatura misura l’energia cinetica media delle molecole, ma non è essa stessa una quantità di energia: è una grandezza intensiva, mentre l’energia è estensiva. Raddoppiando il gas la temperatura non raddoppia, l’energia sì.

$\ev{V,\ F,\ V,\ V,\ F}$

Collegamenti

Argomenti: Termodinamica Concetti: Trasformazioni termodinamiche · Primo principio della termodinamica