Quiz 2 – Risposta E

Assorbire calore equivale a dire assorbire energia (termica) dall’ambiente; similmente subire una compressione significa ricevere lavoro (energia meccanica) dall’ambiente. Entrambe le situazioni aumentano l’energia interna del sistema.

Se vogliamo vedere analiticamente la situazione riferendoci alla convenzione dei segni (vedi la spiegazione del quesito precedente), una compressione implica L<0 perché il lavoro è compiuto sul sistema dall’esterno. Nel primo principio ΔU = Q − L, quindi il termine −L diventa positivo quando L è negativo. In queste condizioni sia l’energia che entra come calore (Q>0) sia l’energia meccanica fornita dall’esterno (−L>0) contribuiscono ad aumentare U. Ne segue che ΔU deve essere positiva, indipendentemente dai valori numerici specifici.

Perché le altre risposte sono errate:

A: Per avere ΔU<0 dovrebbe uscire più energia di quanta ne entra; qui invece entrano sia calore sia lavoro (in forma di compressione).

B: ΔU=0 richiederebbe un bilancio fine tra Q e L con segni opposti; ma qui Q>0 e −L>0, quindi i contributi hanno lo stesso segno.

C: Per un gas ideale U dipende solo dalla temperatura; la pressione da sola non determina il segno di ΔU.

D: Il volume da solo non basta: si può comprimere con o senza assorbire calore, ma nel quesito sono fissati i segni di Q e L.