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LA FISICA
Caso A
Figura 14
1° tempo
: ipotizzando che la pressione esercitata rimanga costante, con la prima legge di Gay-Lussac si calcola il
volume
V
2
del gas passato dalla temperatura
t
1
= 20 + 273 = 293
K
alla temperatura
t
2
= 50 + 273 = 323
K
.
V
1
:
V
2
=
t
1
:
t
2
V
1
*
t
2
=
V
2
*
t
1
V
2
=
V
1
* t
2
t
1
V
2
=
0,98
[dm
3
]
* 323
[K]
V
2
=
1,08
dm
3
293
[K]
A causa del solo aumento di temperatura il gas ha raggiunto un volume
V
2
=
1,08
dm
3
.
2° tempo
: osserviamo il comportamento del volume
V
2
al raddoppio del carico sullo stelo.
F
2
= 2 * F
1
F
2
= 2 * 980
N
F
2
=
1960
N
Cambiando il carico
F
2
, si ha una riduzione di volume
V
3
.
V
2
:
V
3
=
F
2
:
F
1
V
3
=
V
2
* F
1
F
2
V
3
=
1,08
[dm
3
]
* 980
[N]
V
3
=
0,54
dm
3
1960
[N]
Sotto l’azione della Forza
F
2
e della temperatura
t
2
il volume si riduce fino a raggiungere un valore
V
3
=
0,54
dm
3
.
Caso B
L’unità di misura della pressione è il
Kg/cm
2
, è possibile calcolarne l’entità utilizzando il valore del carico
F
1
,
F
2
e la superficie del pistone.
Figura 14
1° tempo
: calcolo della superficie del pistone
S
=
r * r *
π
S
=
25
*
25
*
3,14
S
=
1962,5
mm
2
S
=
19,6
cm
2
Calcolo della pressione iniziale
p
1
:
p
1
=
F
1
980
[N]
≅
50
N
⁄
cm
2
p
1
≅
5 Kg
⁄
cm
2
S
19.6
[cm
2
]
Figura 14
2° tempo
: calcolo della pressione finale
p
2
:
p
2
=
F
2
1960
[N]
≅
100
N
⁄
cm
2
p
2
≅
10 Kg
⁄
cm
2
S
19.6
[cm
2
]
Carico e pressione sono direttamente proporzionali; sostituendo questi valori nella legge di Boyle si ottiene:
V
2
:
V
3
=
p
2
:
p
1
V
2
*
p
1
=
p
2
*
V
3
V
3
=
V
2
* p
1
p
2
V
3
=
1,08
[dm
3
]
* 50
[N / cm
2
]
V
3
=
0,54
dm
3
100
[N / cm
2
]
In entrambi i casi il risultato è
V
3
=
0,54
dm
3
.
1
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