Fisica Generale
Test di apprendimento di Termodinamica
Rispondere a tutti i seguenti quesiti e fornire le motivazioni delle risposte.
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Definire la viscosità di un fluido
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Definire la temperatura
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Definire il calore
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Quando un gas può essere definito ideale e perché?
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Disegnare un grafico che indichi (qualitativamente) una trasformazione isoterma, una trasformazione isobara,
una trasformazione isocora una trasformazione adiabatica per un gas ideale
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Definire l'Energia Interna.
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Definire l'Entropia.
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Definire l'Entalpia.
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La pressione idrostatica all'interno di un liquido è
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indipendente dalla direzione
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costante
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non dipende dalla profondità
Spiegazione:
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A mare un corpo galleggia se
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è più leggero dell'acqua di mare
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il suo peso specifico è minore di quello dell'acqua (p.es. il legno galleggia mentre l'acciaio affonda)
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la sua densità media è inferiore a quella dell'acqua di mare
Spiegazione:
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Il numero di Reynolds è una costante per un dato fluido
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Falso: dipende dalla temperatura
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Vero: dipende solo da quantità costanti come la densità e la viscosità
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Vero: ma solo se il recipiente che contiene il fluido non è molto grande
Spiegazione:
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Due corpi in contatto termico sono in equilibrio termico se
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hanno raggiunto la stessa temperatura
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hanno raggiunto la stessa entropia
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hanno raggiunto la stessa pressione
Spiegazione:
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Il calore specifico è
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la quantità di calore impiegata in una specifica trasformazione
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la quantità di calore posseduta dall'unità di massa di un corpo in una specifica trasformazione
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la quantità di calore che se somministrata ad un corpo di massa unitaria ne fa innalzare la sua temperatura
di un grado
Spiegazione:
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A due corpi alla stessa temperatura viene fornita la stessa quantità di calore. Al termine di questo
processo i due corpi possono avere temperature diverse.
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Vero perché il calore potrebbe essere stato fornito secondo diversi procedimenti
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Vero perché i due corpi potrebbero avere diversi calori specifici
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Vero perché i due corpi potrebbero avere diverse capacità termiche
Spiegazione:
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A pressione costante, se il volume si dimezza cosa fa la temperatura di un gas ideale?
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Domanda senza senso: se il gas viene compresso la pressione deve aumentare e non può restare costante
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raddoppia ma vicino al punto critico
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si dimezza ma lontano dal punto critico
Spiegazione:
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Una trasformazione termodinamica che avviene in maniera estremamente veloce è
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adiabatica: perché non c'è tempo di scambiare calore con l'esterno
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isoterma: perchè la temperatura non fa in tempo a cambiare
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isobara: perchè la pressione non può cambiare visto che è il risultato della diffusione
delle molecole e ci vuole del tempo prima che queste diffondano
Spiegazione:
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Non sempre la temperatura di un corpo varia quando esso scambia calore con l'esterno.
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Ovvio: calore e temperatura sono due grandezze termodinamiche indipendenti
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Vero: si pensi alle transizioni di fase
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Falso: infatti cedendo una quantità di calore pari alla capacità termica all'ambiente esterno
la temperatura del corpo deve diminuire di un grado
Spiegazione:
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Uno stato termodinamico è univocamente definito se si conoscono
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Pressione, Temperatura, Volume, numero di particelle e specie chimiche
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l'insieme delle variabili di stato indipendenti e delle equazioni di stato
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l'insieme delle equazioni di stato
Spiegazione:
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Una variabile di stato è
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una grandezza fisica che descrive una proprietà macroscopica di un sistema termodinamico all'equilibrio
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una grandezza fisica che descrive una proprietà macroscopica di un sistema termodinamico
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una grandezza fisica intensiva che descrive una proprietà macroscopica di un sistema termodinamico
all'equilibrio (p.es. la Temperatura)
Spiegazione:
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Una funzione di stato è
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una relazione che collega le variabili di stato
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una funzione delle sole variabili di stato
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una funzione che definisce una trasformazione termodinamica da uno stato ad un altro
Spiegazione:
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Il Primo principio della Termodinamica afferma che
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non è possibile che in una trasformazione termodinamica il calore passi spontaneamente da un corpo
freddo ad uno caldo
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l'energia non si crea e non si distrugge quindi il lavoro effettuato è sempre pari all'energia assorbita
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se l'energia assorbita durante una trasformazione è maggiore dell'energia
ceduta allora l'energia interna aumenta
Spiegazione:
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Una macchina termica assorbe Q Kcal da una sorgente termica e ne cede Q/2 ad un'altra.
Il rendimento della macchina è
Spiegazione:
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Il rendimento di una macchina termica tende ad 1 quando
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è una macchina ideale che lavora senza attriti
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si tratti di una Macchina di Carnot che lavori fra due temperature enormemente diverse
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si tratti di una Macchina di Carnot che lavori fra due temperature vicinissime
Spiegazione:
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Una trasformazione è irreversibile quando
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dura un tempo breve
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può avvenire solo in un verso
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non passa per tutti gli stati termodinamici intermedi
Spiegazione:
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Il Secondo Principio della Termodinamica afferma che
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non è possibile trasformare integralmente in lavoro il calore scambiato in un processo ciclico
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non è possibile realizzare una trasformazione ciclica il cui unico risultato è il trasferimento
di calore da un corpo freddo ad uno caldo
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non è possibile trasformare in lavoro il calore scambiato con una sola sorgente a temperatura costante
Spiegazione:
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Alternativamente il Secondo Principio della Termodinamica afferma che
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Esiste l'entropia, una funzione di stato destinata ad aumentare in ogni trasformazione irreversibile anche se ciclica
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Esiste l'entropia, una funzione di stato destinata ad aumentare in ogni trasformazione di un sistema isolato
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Esiste l'entropia, una funzione di stato che per un sistema isolato non può diminuire mai
Spiegazione:
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Il Secondo Principio della Termodinamica vieta che
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L'entropia di un essere vivente diminuisca
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L'entropia di un ciclo di Carnot resti costante
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L'entropia dell'universo diminuisca
Spiegazione:
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In un gas a numero di moli fissato
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L'energia interna dipende solo dalla temperatura
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L'energia interna non dipende dalla temperatura
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L'energia interna dipende da temperatura e volume
Spiegazione:
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La pressione interna (Eq. di Van der Waals) in un gas reale è
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Il risultato della media delle interazioni fra le particelle
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Il risultato della media delle interazioni a corta distanza fra le particelle
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Una conseguenza diretta del fatto che il covolume è non nullo
Spiegazione:
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Se la pressione varia alla coesistenza di due fasi la temperatura varierà. Vero o falso?
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Domanda trabocchetto: alla coesistenza la pressione resta costante (vedi curve di Andrews)
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Vero
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Falso
Spiegazione:
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Come realizzereste un termometro che possa misurare temperature altissime e bassissime?
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Mettendo un gas in contatto termico col corpo di cui si vuole misurare la temperatura (in un recipiente molto
grande) e misurando le variazioni di volume e di pressione del gas
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Con il mercurio, in un vaso capillare estremamente lungo e con moltissime tacche
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Costruendo una macchina termica che lavori fra una temperatura nota e quella da determinare
Spiegazione:
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In un gas le molecole sono biatomiche, possiedono momento di inerzia I ed i loro nuclei possono vibrare con frequenza
. A temperatura T l'energia cinetica media per molecola
del gas è
Spiegazione:
Scaletta punteggi:
Risposte corrette da
0-18 = Insufficiente
19-21 = Sufficiente
22-24 = Discreto
25-27 = Buono
28-30 = Ottimo
31-32 = Eccellente
Risposte