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Soluzione Traccia 6 Febbraio 2015 Fisica Tecnica - A. Salioni Soluzioni a cura di Biagio Festa info[at]biagiofesta.it 1 Esercizio 1 1.1 Traccia Un recipiente, munito di pistone mobile, contiene 20 kg di aria secca ad una pressione pari a 1 bar e una temperatura pari a 30◦C. Il gas esegue una trasformazione adiabatica fino a raggiungere la pressione di 150 bar. Successivamente tale gas subisce una ulteriore compressione isobara fino a raggiungere la temperatura iniziale e, infine, viene riportato nelle condizioni iniziali per mezzo di una isoterma. Si valuti, nell’ipotesi che le trasformazioni avvengano in condizioni di quasi staticità: 1. la variazione di temperatura associata alla trasformazione adiabatica. 2. il calore scambiato lungo la trasformazione isobara. 3. la variazione di entropia del gas associata alla trasformazione isobara. 1.2 Soluzione Il testo della traccia ci da numerose indicazioni riguardo le trasformazioni a cui l’aria è soggetta. Attraverso un’attenta e giusta interpretazione possiamo disegnare la serie di trasformazione sui due piani termodinamici: diagramma entropicoe diagramma di Clapeyron. 1 2 3 s T 1 23 v P Figura 1: Diagramma entropico e di Clapeyron. 1 Andremo ora a commentare passo passo come è possibile giungere a queste rappresentazioni ed alla soluzione finale. Dal testo, infatti, è possibile capire che sono 3 trasformazioni ad essere svolte. Andiamo ad analizzarle singolarmente. T rasformazione 1->2: Questa è la prima delle trasformazioni. La traccia la descrive come: “[...] aria secca ad una pressione pari a 1 bar e una temperatura pari a 30◦C. Il gas esegue una trasformazione adiabatica fino a raggiungere la pressione di 150 bar. [...]” Quindi partiamo dal punto 1 con le seguenti proprietà termodinamiche: P1 = 1 [bar] = 0.1 [M P a] T1 =…