Ciao a tutti, volevo chiedervi se vi sembrano corretti come ragionamenti e se no come rispondereste
Un recipiente è costituito da due contenitori sferici uguali A e B, collegati tra loro da un tubicino chiuso da un rubinetto; inizialmente in A c'è del gas mentre in B il vuoto. Si apre il rubinetto, del gas passa da A a B finché non si raggiungono condizioni di equilibrio. Il recipiente, a pareti rigide, viene tenuto fermo durante il processo.
Trascurando la forza peso si dica se:
a) Sul gas agiscono forze esterne?
Sì, quella dovuta alle pareti del recipiente, se così non fosse aprendo il rubinetto il gas non si espanderebbe.
b) Le forze esterne in generale fanno lavoro sulla singola molecola, e il lavoro totale sul gas di queste forze è nullo o no?
Non ne so molto di come funzionano a livello molecolare gli urti, ma se una molecola di gas si scontra con la parete dovrebbe continuare il suo moto ostacolato dalle forze sviluppate dalla parete fino a fermarsi e invertire il verso del moto.
In questo modo il lavoro che svolge la parete è prima negativo e poi positivo ed è nullo solo se velocità iniziale e finale della molecola hanno lo stesso modulo, il che avviene solo se l'urto è elastico, situazione limite, quindi il lavoro svolto dalla parete dovrebbe essere $<0$ (perlomeno su quelle molecole che urtano la parete).
Considerando il gas da un punto di vista macroscopico invece le forze esterne non compiono lavoro potendosi considerare le pareti ferme.
c) Durante la trasformazione le forze esterne esercitano un impulso sul gas?
Quanto vale l'impulso complessivo esercitato sul gas durante la trasformazione dallo stato iniziale a quello finale?
Poichè durante la trasformazione il centro di massa si muove di moto accelerato (almeno in un certo intervallo di tempo da quando si apre il rubinetto e poi in un altro intervallo poco prima di raggiungere lo stato finale di equilibrio), l'impulso non è nullo. Al contrario poichè la velocità del cdm all'inizio e alla fine è nulla segue che anche l'impulso complessivo lo è.
Grazie in anticipo