Esercizi in preparazione alla verifica di Fisica 4E

  1. Una massa di 20 g di ghiaccio si trova alla temperatura di 0 °C. Viene posta in una stanza la cui temperatura è di 20 °C. Calcola la variazione di entropia del ghiaccio, della stanza e dell’universo dopo la fusione completa del cubetto. Clatente ghiaccio = 333,5 kJ/kg
  2. 2 mol di gas biatomico si trovano alla temperatura di 0 °C e alla pressione di 105 Pa. Vengono riscaldati fino alla temperatura di 600 °C mantenendo il volume costante. Individua un percorso costituito da una sequenza di un’adiabatica e di un’isoterma che unisca lo stato iniziale con quello finale e calcola la variazione di entropia subita dal gas.
  3. Una corda di lunghezza 78 cm e massa 0,25 g viene tesa alle estremità applicando delle masse. Quando viene posta in vibrazione si osserva che vibra secondo una terza armonica con una frequenza di 550 Hz. Calcola il valore delle masse che devono essere appese.
  4. In una stanza in cui sono posti in vibrazione due diapason si sentono dei battimenti con una frequenza di 5 Hz. Si sa che uno dei due diapason ha una frequenza certa di 1200 Hz. Calcola quali sono le possibili frequenze dell’altro diapason e in ognuno dei due casi quale sarebbe la frequenza del suono udito nella stanza.
  5. Un’ambulanza emette un suono che viene udito da un osservatore con la frequenza di 955 Hz quando è in avvicinamento e con una frequenza di 895 quando è in allontanamento. Calcola la velocità dell’ambulanza. La velocità del suono nell’aria è di 340 m/s.

  1. In un freddo giono d’inverno fuoriesce lentamente calore da una casa con una potenza di 20,0 kW. Calcola la velocità di aumento dell’entropia dell’universo, se la temperatura interna è di 22,0 °C e quella esterna è di -14,5 °C. [9,6 J/(K s)]
  2. Una macchina termica opera tra una sorgente ad alta temperatura di 610 K e una sorgente a bassa temperauta di 320 K. In un ciclo completo la macchina assorbe 6400 J di calore dalla sorgente ad alta temperatura e produce 2200 J d lavoro. Calcola la variazione di entropia in questo ciclo. [2,6 J/K]