Teoria
formula [9] a pag 406: il riquadro giallo non sottolinea il fatto importante che i due stati di cui si parla si trovano alla stessa temperatura. Questo fatto, piuttosto importante, è menzionato solo 4 righe sotto il riquadro giallo.
formula [10] a pag 409: la formula non è ricavata in maniera chiara. Inoltre c'è un refuso, perché la spiegazione fa riferimento all'esempio 4, mentre in realtà intende l'esempio 5.
Problemi
06: il testo sembra avere ben due versioni non coerenti con i risultati forniti. Segnalazione di G. Linguerri (4CSA 20/21). Nella prima versione |QcA|=2|QcB|, |LA|=5|LB| e |QfA|=0.5 |QfB|. Questa scelta darebbe ηA = 5/6 e ηB = 1/3. Nella seconda versione |QcA|=2|QcB|, |LA|=5|LB| e |QfA|= 2 |QfB|. Questi dati non sono internamente coerenti, perché i calori danno |LA|=2|LB|, che è incompatibile con l'ipotesi LA=5|LB|. Alcune edizioni cartacee e l'edizione online del libro danno invece |QcA|=3|QcB|, |LA|=5|LB| e |QfA|=2|QfB|, che sono coerenti sia internamente che con i risultati forniti: ηA = 5/9 e ηB = 1/3.
13: il risultato finale dell'esercizio svolto contiene un evidente errore nel calcolo delle percentuali. La percentuale fornita è errata di due ordini di grandezza (segnalazione di G. Suprani, 4DSA 21/22), e ha il numero errato di cifre significative. Poiché il rendimento è 0,255, il rendimento percentuale è pari al 25,5%, e non allo 0,25% come dichiarato nel testo.
18: la soluzione al secondo quesito ha l'unità di misura errata. Ovviamente si tratta di W e non J. Segnalazione di E. Pugliese.
28: occorre specificare nel testo che il frigorifero è ideale. Senza questa assunzione non è infatti possibile risolvere l'esercizio. Segnalazione di M. Molineris, 4CSA 20/21.
29: il grafico e i dati non hanno senso. Gli stati A e B non possono essere su un'isoterma, visto che pA VA ≠ pB VB. Lo stesso vale per gli stati C e D. Segnalazione di A. Tamagnini.
32: il testo è formulato in maniera imprecisa. L'assunzione finale è "supponendo che l'energia cinetica persa dal corpo nell'urto venga assorbita sotto forma di calore dal terreno" (legge di conservazione dell'energia totale).
34: la formula utilizzata per calcolare la variazione di entropia dell'acqua calda non è discussa da nessuna parte nella teoria, e non compare nel formulario di fine capitolo.
35: la formula necessaria per ricavare la soluzione non è discussa da nessuna parte nella teoria, e non compare nel formulario di fine capitolo. È menzionata senza discussione solo nell'es 34.
36: per risolvere questo esercizio è necessario assumere che la temperatura dell'ambiente e della piscina non varino. Questa assunzione appare senz'altro naturale per l'ambiente. Per la piscina andrebbe discussa, per esempio facendo una stima sulla variazione di temperatura dell'acqua della piscina (per fare questo serve una stima della massa di acqua contenuta in una piscina).
38: l'esercizio chiede di calcolare tre variazioni di entropia, ma dà la soluzione solo alla terza. Tutte e tre le risposte vanno giustificate.
52: La soluzione al secondo quesito ha l'unità di misura errata. Ovviamente si tratta di K e non J.
53: il testo ha una formulazione un po' strana, perché si riferisce al "rendimento" di un condizionatore, quando l'efficienza di un condizionatore viene misurata in termini di COP. In questo caso si intende il rendimento che il condizionatore avrebbe se funzionasse come un motore termico.
59: il testo è incomprensibile. La locuzione “calore che un frigorifero usa per congelare” è fuorviante. Un frigorifero non "usa" il calore, casomai lo sottrae al suo interno. Questo esercizio è stato copiato tale e quale dalla vecchia edizione del libro di testo. Una traccia più comprensibile per l'esercizio è "Una massa di 1,20 kg di acqua a temperatura iniziale T = 20°C viene portata a T=0°C e congelata da un frigorifero con COP = 3,00. Nel fare ciò il frigorifero cede una certa quantità di calore alla cucina. Per quanto tempo deve funzionare un calorifero dal 3,00 kW per fornire alla cucina la stessa quantità di calore?".
63: va osservato che il libro chiede di ricavare l'ultimo risultato utilizzando i due risultati precedenti, ovvero Li e ΔSU. Il valore proposto (546J) viene ottenuto utilizzando i valori approssimati di tali quantità. Se non si introducono approssimazioni il risultato è 547J. Segnalazione di G. Santoni, 4E 20/21.
64: la situazione proposta nell'esercizio ha qualcosa di strano: il gas è monoatomico, ma il suo parametro adiabatico è γ = 1,5 = 3/2 anziché γ = 5/3 come dovrebbe. Questo sembra strano perché essendo il caso più semplice, il gas monoatomico ha il parametro adiabatico inferiore. Il valore γ = 3/2 corrisponde al caso d=4 g.d.l., che non è mai stato discusso e appare improbabile (3 gradi di traslazione e uno di rotazione??).
65: il rendimento del ciclo termodinamico presuppone il calcolo del calore assorbito dal sistema. In accordo con quanto spiegato nella parte di teoria, l'assorbimento avviene nell'espansione isotrma AB e nella trasformazione isocora DA, in cui la temperatura aumenta. Tuttavia per effettuare quest'ultimo calcolo è necessario conoscere il tipo di gas (monoatomico, biatomico...), che il testo non specifica. Segnalazione di S. Lemma, 4DSA 22/23. Il risultato fornito dal libro per il rendimento si basa sul presupposto che il calore assorbito nella trasformazione isocora DA possa essere ignorato. In altre parole la soluzione viene ottenuta considerando solo il calore assorbito durante l'espansione isotermica AB. Questo fatto non è chiarito nel testo dell'esercizio o nella parte di teoria. Inoltre negli svolgimenti per insegnanti questo esercizio non è discusso. L'unico indizio per ottenere la soluzione fornita si trova nell'esercizio 19, e presuppone la conoscenza del ciclo di Carnot (le isocore nel ciclo di Stirling vengono di fatto trattate come le adiabatiche nel ciclo di Carnot). Tuttavia nell'esercizio 64, relativo al ciclo Otto, il calore scambiato nelle trasformazioni isocore non viene affatto ignorato. Il libro dovrebbe quanto meno spiegare perché lo stesso tipo di trasformazione viene ignorata nel ciclo di Stirling e considerata nel ciclo Otto.
Test
03: il testo del quesito non permette di ricavare la soluzione proposta. Infatti, il fatto che le due macchine operino tra i due stessi serbatoi di calore, non dà alcuna informazione sulla relazione che c'è tra i calori prelevati a temperatura alta. La risposta proposta (C) è 0,85, che presuppone |QcA|=|QcB|.
13: il quesito non riguarda gli argomenti discussi nel cap 8, ma quelli discussi nel cap 12 del volume del biennio (che comunque bisogna avere presenti). Inoltre, la risposta fornita (D) è errata. La risposta corretta è A.
17: La risposta fornita negli svolgimenti per insegnanti (A) è errata. La risposta corretta è la C. Segnalazione di M. Molineris, 4CSA 20/21.
Quesiti
Q2 pag 434: i risultati di questo quesito sono errati. Segnalazione di A. Tamagnini. Il risultato A) 5,2 e non 10,35. Il risultato C) è mancante, ed è 185 J/K. La risposta al quesito D) (2,15 J/K) è errata (risponde ad un'altra domanda, sbagliando anche quello). Lo svolgimento per insegnanti risolve (quasi) correttamente i quesiti A), B), C). Nel quesito D) viene effettuato il calcolo (non richiesto) della variazione di entropia del pollo, ma utilizzando una formula errata. Infatti il pollo non ha una temperatura costante durante la trasformazione. Questa variazione di entropia viene poi utilizzata dal libro per calcolare la variazione di entropia dell'universo, che risulta 2,15 J/K. Essendo la variazione di entropia del pollo errata, è errato anche questo risultato, oltre a non essere quello richiesto. Per calcolare la variazione di entropia del pollo si può usare la formula n R ln(Tf/Ti) che dà un risultato negativo. Non è necessario calcolarlo. Visto che l'entropia dell'universo deve essere positiva in questo caso, la variazione di entropia del pollo deve avere valore assoluto inferiore a quella dell'ambiente.