A cura di: Stefano Sannella
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Un gas perfetto biatomico si trova alla temperatura di 35°C e alla pressione di 6,00 atm. Dopo una trasformazione isocora la sua pressione raggiunge il valore di 5,50 atm.
Calcola la variazione di energia cinetica media delle molecole del gas (Suggerimento: calcola la temperatura finale de gas)
Indichiamo con i pedici "i" e "f" i valori iniziale e finale delle grandezze in gioco.
Essendo la trasformazione isocora, si ha:
$(p_f)/(p_i)=(T_f)/(T_i)$ da cui $T_f=(p_(f)T_i)/(p_i)$
D’altra parte, richiamando la nota e importante relazione che lega temperatura ed energia interna, risulta per l’energia cinetica media $U$ di ciascuna molecola è:
$U=f/2kT$ ,essendo k la costante di Boltzmann ($k=R/N$) ed $f$ il grado di libertà del gas.
Segue allora che:
$DeltaU=f/2*kDelta T=f/2*k(T_f-T_i)=f/2*k((p_(f)T_i)/(p_i)-T_i)=f/2*k*(T_i)/(p_i)(p_f-p_i)$
Sostituendo i valori a disposizione, abbiamo:
$DeltaU=5/2*(1.38*10^(-23))(308)/6(-0.5) J=-88.55*10^(-23) J=-8.855*10^(-22) J$
FINE
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