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Esercitazioni di Fisica Termodinamica ________________________________________________________________________________ 1 Secondo principio della Termodinamica e macchine termiche Esercizio 1 Una massa 10 Kgm = di glicerina inizialmente a temperatura 1 12 °Ct = viene portata a temperatura 2 27 °Ct = ponendola a contatto termico con una sorgente a tale temperatura. Determinare la variazione di entropia dell’universo a seguito del processo descritto. Si assuma il calore specifico della glicerina c = 2.38⋅103 J kg-1 K-1 costante nell’inter vallo di temperatura considerato. [ 22 1 12 ln 30.8 J KUNIV GLIC SORG TT TSS S m c m c TT ⎛⎞ −Δ= Δ + Δ = − = ⎜⎟ ⎝⎠ ] Esercizio 2 Due corpi di massa 1 10 gm = e 2 30 gm = si trovano rispettivamente alle temperature di 1 10 KT = e 2 100 KT = . Il materiale che li costituisce in questo intervallo di temperatura ha un calore specifico a volume costante che dipende dalla temperatura secondo la legge 3 Vca T= con a = 1.25⋅10-3 J kg-1 K-4. Calcolare: a) la temperatura raggiunta dai corpi se vengono posti a contatto termico mantenendone costante il volume; b) la variazione di entropia del sistema. [ 44 11 2 24 12 93.1 KEQ mT mTT mm +== + , () () 33 3312 12 1 2 0.93 J/K33 SIST EQ EQ ma maSS S T T T TΔ= Δ + Δ = − + − = ] Esercizio 3 Un recipiente a pareti rigide adiatermane è diviso in due parti uguali da un setto rigido isolante. Uno dei due volumi contiene una mo le di elio a temperatura 1 445 KT = , l’altro contiene una mole di azoto alla temperatura 2 280 KT = . Si sostituisce al setto isolante un diaframma permeabile al calore e all’elio. Si calcoli la temperatura di equilibrio finale e la variazione di entropia del sistema nell’ipotesi che i gas siano perfetti. Si consideri 2 c a l ( m o l K )R = . [ 11 1 2 2 2 11 2 2 342 KVV EQ VV nc T nc…