Bacalaureat fizica


Google   



Bacalaureat fizica 2013

Termodinamica august 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 6
Se considera: numarul lui Avogadro NA= 6,02·1023mol-1, constanta gazelor ideal 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. Temperatura unui corp variaza intre t1 = 22oC si T2 = 300K . Variatia temperaturii corpului este de egala cu:
a. 278K;    b. 47oC;    c. 27oC;    d. 5 K.    (3p)
Raspuns:    d.    → 3p
2. Stiind ca simbolurile marimilor fizice sunt cele utilizate in manualele de fizica, expresia matematica a principiului I al termodinamicii este:
a.   ΔU = Q/L;   b. ΔU = L/Q;    c. ΔU = Q - L;   d.   ΔU = L + |Q|.   3p
3. Simbolurile unitatilor de masura fiind cele utilizate in manualele de fizica, unitatea de masura in S.I. pentru caldura specifica este:
a.   J/K;   b.   J/mol·K;   c.   J/kg·K;   d.   J/kg.   (3p)
Raspuns:   c.    → 3p
4. O cantitate data de gaz ideal, cu caldura molara izocora CV = 3·R/2, absoarbe la presiune constanta caldura Q. Lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior in acest proces este:
a.   L = 2·Q/5;   b.   L = 0;   c.   L = Q;   d.   L = 3·Q/5.   (3p)
Raspuns:a.   Cp = CV + R = (5/2)·R,   L = p·ΔV = ν·R·ΔT,
Q = ν·Cp·ΔT = 5/2·ν·R·ΔT = (5/2)·L,   L = (2/5)Q.   → 3p
5. I.5.termo.august.2013.f.teh In graficul din figura alaturata este reprezentata dependenta presiunii unei cantitati constante de gaz de temperatura acestuia. Marimea fizica a carei valoare nu se modifica in decursul procesului 1 → 2 este:
a.    presiunea;    b.    volumul;   
c.    energia interna;    d.    temperatura.    (3p)
Raspuns:   b.   → 3p

II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Intr-un vas metalic inchis etans se afla o masa m = 16 g de oxigen (μ = 32g/mol), la presiunea p = 150 kPa si temperatura t = 47oC.
a. Calculati densitatea gazului;
Rezolvare:   ρ = m/V,   T = (273 + 47)K = 320K,   p·V = (m/μ)·R·T,
V = m·R·T/μ·p = 8.864·10-3m3,   ρ = 1.805kg/m3.    → 4p
b. Calculati numarul de molecule de oxigen aflate in vas;
Rezolvare:   ν = m/μ = 0.5mol,   ν = N/NA,   N = ν·NA = 3.01·1023.    → 3p
c. Determinati masa unei molecule de oxigen;
Rezolvare:   μ = mo·NA,    mo = μ/NA ≈ 5.3·10-26kg.    → 4p
d. Vasul este incalzit pana cand temperatura gazului devine t' = 367oC. Determinati cantitatea de oxigen care trebuie scoasa din vas, pentru ca presiunea sa revina la valoarea initiala.
Rezolvare:   T' = 640K,   p·V = ν'·R·T',   ν' = p·V/R·T' = 0.243mol,
Δν = ν - ν' = 0.257mol.    → 4p

III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Un mol de gaz ideal [CV = (3/2)·R] , aflat initial la t1 = 270C si ocupand volumul V1, parcurge un ciclu format din trei transformari. O destindere in care volumul gazului se dubleaza (V2 = 2·V1 ), iar temperatura t1 ramane constanta, urmata de o comprimare in care presiunea gazului nu se modifica. Gazul revine in starea initiala printr-o transformare in care volumul sau ramane constant. Se cunoaste ln2 ≈ 0,7.
III.a.termo.august.2013.f.teh a. Reprezentati succesiunea de transformari in coordonate p - V.
Rezolvare:   Graficul din figura.    → 3p
b. Calculati caldura schimbata de gaz cu exteriorul in cursul destinderii la temperatura constanta.
Rezolvare:   T1 = 300K,   ν = 1mol,   Q12 = ν·R·T1·lnV2/V1,
Q12 = 1mol·(8.31J/mol·K)·300K·ln2 = 1750J.    → 4p
c. Determinati lucrul mecanic schimbat de gaz cu exteriorul in comprimarea la presiune constanta.
Rezolvare:   L23 = p2·(V1 - 2·V1) = - p2·V1,    Transformarea 2 → 3 este izobara,
V 1/T3 = 2·V1/T1,   T3 = T1/2 = 150K,    Transformarea 3 → 1 este izocora,
p2/T3 = p1/T1,   p2 = p1/2,
L23 = - p1·V1/2 = - ν·R·T1/2 = - 1mol·(8.31J/mol·K)·300K/2 = - 1246,5J.    → 4p
d. Calculati variatia energiei interne a gazului in cursul transformarii la volum constant.
Rezolvare:   ΔU31 = ν·CV·(T1 - T3) = (3/4)·ν·R·T1 = 1869,75J.    → 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