Bacalaureat fizica


Google   



Bacalaureat fizica 2013

Termodinamica 29 mai 2013 filiera tehnologica





Examenul de bacalaureat national 2013
Proba E. d)
Fizica
Filiera tehnologica:
profilul tehnic;
profilul resurse naturale si protectia mediului
¤ Sunt obligatorii toate subiectele din doua arii tematice dintre cele patru prevazute de programa, adica: A. MECANICA, B. ELEMENTE DE TERMODINAMICA, C. PRODUCEREA SI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICA
¤ Se acorda 10 puncte din oficiu.
¤ Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICA Varianta 7
Se considera: numarul lui Avogadro NA = 6,02·1023mol-1 , constanta gazelor ideale R = 8.31j/mol·K. Intre parametrii de stare ai gazului ideal intr-o stare data exista relatia: p·V = ν·R·T.
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, marimea descrisa de raportul Q/ΔT reprezinta:
a. capacitatea calorica;    b. caldura specifica;    c. caldura molara;    d. lucru mecanic.    (3p)
Raspuns:    a.    → 3p
2. Unitatea de masura in S.I. a marimii fizice exprimate prin produsul dintre presiune si volum se poate scrie in forma:
a. N·m2;    b. N·m3;    c. N·m;    d. N·m-2.    (3p)
Raspuns:    c.    → 3p
I.3.29.mai.2013.f,teh 3. O cantitate data de gaz ideal efectueaza transformarea 1-2-3 reprezentata in coordonate p-V in figura alaturata. Relatia dintre energiile interne ale gazului in cele trei stari este:
a. U1 > U2 > U3;    b. U1 < U2 < U3;    c. U1 > U2 < U3;    d. U1 < U2 > U3.    (3p)
Raspuns:    b.    → 3p


4. Un mol de gaz ideal biatomic aflat intr-un cilindru cu piston se destinde adiabatic, dublandu-si volumul. Caldura schimbata de gaz cu exteriorul este egala cu:
a. 350 J;    b. 336 J;    c. 2,45 J;    d. 0 J.    (3p)
Raspuns:    d.    → 3p
5. Caldura necesara unei bile de cupru avand masa m = 500 g si caldura specifica c = 400 J·kg-1·K-1 pentru a-si mari temperatura cu Δt = 10oC este egala cu:
a. 2 J;    b. 20 J;    c. 200 J;    d. 2000 J.    (3p)
Raspuns:    d.   Q = m·c·Δt = 0.5kg·400 J·kg-1·K-1·10K = 2000J.    → 3p

II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
O butelie contine azot (μ = 28 g/mol), considerat gaz ideal, la presiunea 5 p1 = 1,662·105 Pa si temperatura t1 = 27oC. Se incalzeste gazul din butelie pana la temperatura T2 = 308K . Volumul buteliei este V = 5 dm3.
a. Calculati masa unei molecule de azot;
Rezolvare:   μ = mo·NA,   mo = μ/NA ≈ 4.65·10-26kg.   → 3p
b. Determinati numarul de molecule de azot din butelie;
Rezolvare:   T1 = (273 + 27)K = 300K,   p1·V = ν·R·T1 = (N/NA)·R·T1,   N = p1·V·NA/R·T1 ≈ 2·1023.   → 4p
c. Calculati presiunea p2 a gazului din butelie dupa incalzirea acestuia;
Rezolvare:   1 → 2, V = constant.   p1/T2 = p2/T2,   p2 = p1/T1/T1 ≈ 1.7·10-5Pa.   → 4p
d. Dupa incalzire, robinetul buteliei este deschis pentru scurt timp, iar butelia este racita. Se constata ca presiunea scade la 60% din valoarea presiunii p2, iar temperatura scade la 75% din valoarea temperaturii T2 . Calculati masa de gaz care a iesit din butelie.
Rezolvare:   p3 = 0.6·p2,   T3 = 0.75·T2
Δm = m - m3,   p1·V = (m/μ)·R·T1,   m = p1·V·μ/R·T1. La fel se calculeaza m3 = p3·V·μ/R·T3.
Δm = p1·V·μ/R·T1 - p3·V·μ/R·T3 ≈ 1.9g.   → 4p

III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
III.29.mai.2013.f.teh O cantitate de gaz ideal biatomic (CV = 2,5R) parcurge succesiunea de transformari reprezentata in figura alaturata in sistemul de coordonate V - T. Presiunea si volumul gazului in starea 1 au valorile p1 = 105Pa, respectiv V1 = 2dm3. Lucrul mecanic total schimbat de gaz cu mediul exterior pe parcursul unui ciclu este egal cu L = 77,2J.
a. Reprezentati ciclul in sistemul de coordonate p - V;
Rezolvare:   Graficul III.a.    → 3p
b. Determinati lucrul mecanic efectuat in transformarea 2 → 3;
Rezolvare:   L = L12 + L23 + L31,   L12 = 0,   L31 = p1·(V1 - 2·V1) = - p1·V1.   L = L23 - p1·V1
L23 = L + p1·V1 = 277.32J.ΔU31    → 4p
c. Determinati raportul U12/U31 dintre variatiile energiei interne In transformarile 1 → 2 si 3 → 1;
Rezolvare:   ΔU12 = νCV·(T2 - T1),   ΔU31 =νCV·(T1 - T2) = - νCV·(T2 - T1).
ΔU12/ΔU31 = - 1.    → 4p
d. Determinati caldura cedata de gaz mediului exterior intr-un ciclu.
Rezolvare:   Qcedat = - νCp(T2 - T1) = νCp(T1 - T2)
Cp = CV + R = 3.5·R,   Qcedat = 3.5·ν·R·T1 - 3.5·ν·R·T2 = 3.5·(p1·V1 - 2·p1·V1) = - 3.5·p1·V1 = - 700J.
→ 4p






boltzmann
Princ. II al termodinamicii
trans.izocora

logo
Bacalaureat fizica

Noutati
Sunt date solutiile la toate subiectele de fizica din anul 2014
Ex:
Mecanica 2014

dilatarea

sus

« Pagina precedenta      Pagina urmatoare »

Postati:

Facebook widgets   Twitter widgets    Google plus widgets    linkedin