ESERCIZI DI FISICA 1. Una bottiglia ben chiusa

ESERCIZI DI FISICA
1. Una bottiglia ben chiusa contiene un gas a temperatura ambiente. Se la bottiglia viene immersa in acqua calda:
...
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
. . . sia la densità che la pressione del gas aumentano.
. . . sia la densità che la pressione del gas rimangono costanti.
. . . sia la densità che la pressione del gas diminuiscono.
. . . la densità del gas non varia ma la sua pressione aumenta.
. . . la densità del gas aumenta ma la sua pressione rimane costante.
2. La trasformazione che subisce una certa quantità di gas perfetto è rappresentata nella seguente figura (il primo
tratto è un’isoterma a 37°C e il secondo tratto un’isobara).
(a) qual è la pressione del gas quando il suo volume è di 2cm3 ?
(b) quando la pressione iniziale è scesa del 25% rispetto a quella iniziale, qual è il volume occupato dal gas? a
quale temperatura si trova?
(c) qual è la temperatura del gas al termine della trasformazione rappresentata in figura?
3. Una bombola contenente gas perfetto alla pressione iniziale di 10 atm viene posta nell’acqua bollente e, a equilibrio
raggiunto, la pressione del gas contenuto diventa pari a 12, 5 atm. Lasciando sempre la bombola nell’acqua bollente, una parte del gas viene fatta uscire fino a che la pressione del gas non ritorna al valore iniziale. Supponendo
che il processo avvenga a pressione costante, calcola la percentuale di gas fuoriuscito dalla bombola.
4. Un pallone parzialmente gonfio contiene 500m3 di elio a 27°C e al livello del mare (pressione 1atm). Alla quota di
5400 m la pressione è di 0, 5 atm e la temperatura è di −3 °C. Qual è adesso il volume del pallone?
5. Un palloncino è riempito di aria per un volume di 6 litri a pressione atmosferica. Viene immerso in una piscina di
g
◦
acqua (d = 1 cm
3 ), di temperatura costante e pari a quella dell’aria (20 ).
(a) se il volume finale è di 2, 91 litri, a che profondità è stato immerso?
(b) quale spinta di Archimede subisce il palloncino?
(c) se il palloncino viene ulteriormente immerso di 2metri, qual è la viariazione percentuale di spinta di Archimede
che subisce?
6. Settanta litri d’aria alla pressione atmosferica sono pompati in un contenitore, inizialmente contenente aria alla
pressione atmosferica e avente un volume di 6 litri. Se la temperatura non cambia, quanto vale la pressione finale
del as nel contenitore?
7. Un gas è contenuto in un recipiente che termina con un pistone di area uguale a 40cm2 . Se per impedire al gas di
espandersi occorre esercitare sul pistone una forza normale di 20N , qual è la pressione del gas?
8. Nel motore diesel, il pistone comprime l’aria ad un sedicesimo del volume originale; se all’inizio l’aria era in condizioni normali (20◦ C e 1 atm) e dopo la compressione si trova a 50 atm, quanto vale la temperatura all’interno del
cilindro?
9. In una siringa il pistone può scorrere praticamente senza attrito. Nella siringa è contenuta una massa di 1, 8mg di
gas che occupa, alla temperatura di 22°C, un volume di 45cm3 . Qual è la densità del gas? Quale diventa la sensità
del gas se si aumenta la temperatura del gas nella siringa di 50°C ?
10. Un sommozzatore emette una bolla d’aria che sale alla superficie espandendosi fino a raggiungere un volume
quattro volte quello originale. Se la pressione alla superficie è quella atmosferica, a quale profondità si trovava
inizialmente il sommozzatore?
11. Per una guida sicura la pressione dei pneumatici di un modello d’auto non dovrebbe mai passare le 2, 5 atmosfere.
Se in un giorno estivo la temperatura delle gomme arriva fino a 95°C, a quale pressione posso al più gonfiare i
pneumatici se li controllo la mattina quando la loro temperatura è di 20°C?

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