Tutti gli esercizi del capitolo, svolti passo-passo, in ordine di comparsa nel capitolo: prima gli esercizi guidati nel testo, poi i problemi di fine capitolo (numerici, concettuali, vero/falso, ranking, grafici, stime di Fermi).
Esercizi svolti nel testo
Problemi di fine capitolo
- Rendimento da calori scambiati (800-600 J)
- Vero o falso su reversibilità e cicli
- Rendimento massimo di Carnot (500-300 K)
- Compressione adiabatica di un gas biatomico
- Disegnare un ciclo di Carnot (motore e frigorifero)
- Stanza con frigorifero aperto
- Pompa di calore ideale per una casa
- Dimostrazione del rendimento di Carnot
- Ciclo di Carnot monoatomico (400-250 K)
- Ciclo di Carnot nel piano ln P – ln V
- Ranking di quattro macchine di Carnot
- Frigo con la porta aperta
- Lavoro utile per 1000 J assorbiti
- Rendimento di una macchina reale (4000-3000 J)
- Pompa di calore tra 295 e 246 K
- Una macchina troppo efficiente
- Ranking di tre macchine di Carnot
- Vero o falso su macchine e frigoriferi
- Stima della potenza di un condizionatore
- Ciclo rettangolare nel piano p-V
- Bilanci di un ciclo
- Carnot rispetto agli altri cicli
- Frigorifero come ciclo inverso
- Ciclo di Carnot nel piano T-S
- Ranking di quattro macchine di Carnot (2)
- Ranking di quattro frigoriferi
- Rendimento e lavoro di Carnot (500-300 K)
- Frigorifero di Carnot (273 K)
- Rendimento del ciclo Otto
- Rendimento del ciclo Brayton
- Area di un ciclo p-V
- Temperatura minima di una centrale
- Entropia in un ciclo di Carnot
- Pompa di calore per riscaldare (295-273 K)
- Rendimento di Carnot per T_f → 0
- Una macchina con rendimento maggiore di 1
- Carnot a tre serbatoi
- Motore a benzina realistico (Otto vs Carnot)
- Refrigeratore di Carnot e bilancio energetico
- Condizionatore e finestra aperta
- Perché i motori vanno ad alta temperatura
- Carnot in p-V (adiabatiche vs isoterme)
- Quattro cicli nel piano T-S
- Potenza di una centrale a carbone
- Doccia mattutina
- Condizionatore reale (SEER)
- Macchina di Stirling
- Rendimento del ciclo Diesel
All the chapter’s exercises, worked step-by-step, in order of appearance in the chapter: first the worked exercises in the text, then the end-of-chapter problems (numerical, conceptual, true/false, ranking, graphical, Fermi estimates).
Worked exercises in the text
End-of-chapter problems
- Efficiency from exchanged heats (800-600 J)
- True or false on reversibility and cycles
- Maximum Carnot efficiency (500-300 K)
- Adiabatic compression of a diatomic gas
- Drawing a Carnot cycle (engine and refrigerator)
- Room with the refrigerator door open
- Ideal heat pump for a house
- Proof of Carnot efficiency
- Monatomic Carnot cycle (400-250 K)
- Carnot cycle in the ln P – ln V plane
- Ranking four Carnot engines
- Fridge with the door open
- Useful work for 1000 J absorbed
- Efficiency of a real engine (4000-3000 J)
- Heat pump between 295 and 246 K
- An engine that's too efficient
- Ranking three Carnot engines
- True or false on engines and refrigerators
- Estimating the power of an air conditioner
- Rectangular cycle in the p-V plane
- Balances of a cycle
- Carnot compared with other cycles
- Refrigerator as a reverse cycle
- Carnot cycle in the T-S plane
- Ranking four Carnot engines (2)
- Ranking four refrigerators
- Carnot efficiency and work (500-300 K)
- Carnot refrigerator (273 K)
- Efficiency of the Otto cycle
- Efficiency of the Brayton cycle
- Area of a p-V cycle
- Minimum temperature of a power plant
- Entropy in a Carnot cycle
- Heat pump for heating (295-273 K)
- Carnot efficiency as T_f → 0
- An engine with efficiency greater than 1
- Carnot with three reservoirs
- Realistic petrol engine (Otto vs Carnot)
- Carnot refrigerator and energy balance
- Air conditioner and open window
- Why engines run at high temperature
- Carnot in p-V (adiabatics vs isotherms)
- Four cycles in the T-S plane
- Power of a coal-fired power plant
- Morning shower
- Real air conditioner (SEER)
- Stirling engine
- Efficiency of the Diesel cycle