- Determina per ciascuno degli stati A,B,C i valori delle tre variabili termodinamiche;
- Disegna in un riferimento p-V i grafici che rappresentano le due trasformazioni;
- Calcola il lavoro totale compiuto dal gas durante le due trasformazioni.
Risoluzione quesito 1
Rappresentiamo in un grafico generale le trasformazioni del gas:
Trasformiamo ora i valori della pressione in Pascal:
Sappiamo che da A a B il gas compie una trasformazione a volume costante, cioè
mentre da B a C il gas compie una trasformazione a pressione costante, cioè
Determiniamo la temperatura nei tre stati della trasformazione utilizzando l'equazione di stato dei gas perfetti:
Ricordiamo che R è la costante universale dei gas e vale
Allo stesso modo, per lo stato B si ha:
Avendo già il valore della temperatura nel punto C applichiamo la prima legge di Gay-Lussac per trovare il volume in quello stato:
Risoluzione quesito 2
Rappresentiamo ora in due riferimenti p-V i grafici delle trasformazioni:
Risoluzione quesito 3
Calcoliamo ora il lavoro compiuto dal gas durante le due trasformazioni; sappiamo che in una trasformazione isocora, poiché non vi è variazione di volume il lavoro è nullo, quindi:
Basterà quindi calcolare il lavoro nel tratto BC.
Nel caso di trasformazioni isobare il lavoro è dato dalla formula:
Il lavoro nel tratto BC, quindi, corrisponde alche al lavoro totale :