2 in 1 (Termodinamica & campi elettrici)
Inviato: 04 set 2007, 11:26
Volevo chiarire il procedimento per 2 problemi assegnati alla sssup.
Per il primo, in particolare il punto b)
Un recipiente cilindrico di sezione S e lunghezza L = 1m è
fissato su un piano orizzontale come in figura. Il recipiente è
diviso in due parti da un setto di spessore trascurabile,
collegato ad una parete del cilindro mediante una molla ideale
di costante elastica k e lunghezza di riposo uguale a L/2.
Nella parte destra del cilindro c’è il vuoto mentre la parte
sinistra contiene n = 0,5 moli di un gas biatomico che può
essere considerato perfetto. Le pareti del recipiente sono
impermeabili al calore, come il setto e la molla, hanno
capacità termica trascurabile. Inizialmente la molla è lunga
L/3 e il sistema è in equilibrio alla temperatura T0 = 20°C.
(a) Si calcoli la costante elastica della molla.
Ad un certo istante si produce un piccolo foro nel setto e il
sistema raggiunge, dopo un certo tempo, un nuovo stato di
equilibrio.
(b) Si calcoli la temperatura finale del sistema. (Si ricorda che
la costante dei gas vale R = 8,31 J/°C mole)
Il secondo:
· Una sfera conduttrice cava che ha raggio interno R1 e
raggio esterno R2 è caricata con una carica elettrica Q =3 nC.
Una carica puntiforme q = 2 nC si trova nel vuoto al centro
della sfera.
(a) Si calcolino le cariche elettriche Q1 e Q 2 che si
dispongono all’equilibrio sulle due superfici della sfera cava.
(b) Si trovi la forza totale esercitata dalla carica puntiforme sul
conduttore.
(c) Si dica che la posizione della carica puntiforme al centro
della sfera è una posizione di equilibrio e, in caso affermativo,
si dica se è equilibrio stabile, instabile o indifferente.
Per il primo, in particolare il punto b)
Un recipiente cilindrico di sezione S e lunghezza L = 1m è
fissato su un piano orizzontale come in figura. Il recipiente è
diviso in due parti da un setto di spessore trascurabile,
collegato ad una parete del cilindro mediante una molla ideale
di costante elastica k e lunghezza di riposo uguale a L/2.
Nella parte destra del cilindro c’è il vuoto mentre la parte
sinistra contiene n = 0,5 moli di un gas biatomico che può
essere considerato perfetto. Le pareti del recipiente sono
impermeabili al calore, come il setto e la molla, hanno
capacità termica trascurabile. Inizialmente la molla è lunga
L/3 e il sistema è in equilibrio alla temperatura T0 = 20°C.
(a) Si calcoli la costante elastica della molla.
Ad un certo istante si produce un piccolo foro nel setto e il
sistema raggiunge, dopo un certo tempo, un nuovo stato di
equilibrio.
(b) Si calcoli la temperatura finale del sistema. (Si ricorda che
la costante dei gas vale R = 8,31 J/°C mole)
Il secondo:
· Una sfera conduttrice cava che ha raggio interno R1 e
raggio esterno R2 è caricata con una carica elettrica Q =3 nC.
Una carica puntiforme q = 2 nC si trova nel vuoto al centro
della sfera.
(a) Si calcolino le cariche elettriche Q1 e Q 2 che si
dispongono all’equilibrio sulle due superfici della sfera cava.
(b) Si trovi la forza totale esercitata dalla carica puntiforme sul
conduttore.
(c) Si dica che la posizione della carica puntiforme al centro
della sfera è una posizione di equilibrio e, in caso affermativo,
si dica se è equilibrio stabile, instabile o indifferente.