n moli di gas monoatomico ideale sono contenute
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n moli di un gas monoatomico ideale sono contenute in un recipiente metallico di capacità molare 3R e di numeri di moli αn. Il gas segue una trasformazione reversibile adiabatica. Determinare il valore del coefficiente γ (equivalente) della trasformazione adiabatica in funzione di α (dati del problema α = 0.1; 1; 10)
Introduzione all’Argomento:
La termodinamica è quella branca della fisica che studia le trasformazioni relative al calore, alla temperatura, al lavoro e all’energia. Fondamentali nella termodinamica sono i concetti di: sistema (ossia qualunque porzione dell’universo oggetto dell’indagine; può essere aperto – scambio di energia e massa con l’ambiente – chiuso – scambio di energia con l’ambiente, ma non la massa – isolato – nessuno scambio di energia e massa con l’ambiente), ambiente, esterno al sistema e universo, costituito dal sistema e dall’ambiente.
Analisi dell’Esercizio:
In questo esercizio ci troviamo in un intervallo qualsiasi della trasformazione adiabatica reversibile: un certo numeri di moli di un gas monoatomico ideale sono contenute in un recipiente metallico. Dovremo dunque impostare alcune relazioni, quale, per esempio, la condizione di adiabaticità, sostituire i valori numerici e calcolare così il coefficiente della trasformazione adiabatica. Non è un quesito immediato, in quanto dobbiamo saper padroneggiare a pieno le varie formule di cui necessitiamo. Esprimiamo innanzitutto l’energia interna e il prodotto pressione-volume in funzione delle altre grandezze. Dopodiché sostituiamo le espressioni scritte all’interno della condizione di adiabaticità. A questo punto semplifichiamo la formula risolutiva in modo da poter sostituire i diversi valori di alfa.