Bacalaureat fizica


Bacalaureat fizica

Termodinamica august 2016 filiera
tehnologica





Dilatarea

image3



Examen de bacalaureat national 2016

Proba E. d)
Proba scrisa la FIZICA
Filiera tehnologica – profilul tehnic si 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 9
Se considera: numãrul 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. Procesul termodinamic in care presiunea unei cantitati date de gaz ideal ramane constanta este: a.  adiabatic;    b.  izocor;    c.  izobar;    d.  izoterm.    (3p)
Raspuns:   c.  → (3p)
2. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, expresia variatiei energiei interne in cursul unui proces termodinamic este:
a.  ΔU = ν·CV·ΔT;    b.  ΔU = ν·Cp·ΔT;    c.  ΔU = ν·CV·T;
d.  ΔU = ν·R·ΔT.    (3p)
Raspuns:   a.  → (3p)
3. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, unitatea de masura in S.I. pentru marimea fizica exprimata prin raportul μ/NA este:
a.  mol;    b.  kg;    c.  kg-1;   d.  m3.    (3p)
Raspuns:   b.  → (3p)
termod.aug.I.4.f.teh 4. Trei cantitati egale din acelasi tip de gaz, considerat ideal, sunt supuse unor transformari izobare reprezentate in coordonate V - T prin dreptele 1, 2, 3, ca in figura alaturata. Relatia corecta dintre presiunile p1, p2 si p3 este:
a.  p1 = p2 = p3; b.  p2 > p1 > p3;
c.  p1 > p2 > p3;    d.  p3 > p2 > p1.    (3p)
Raspuns:   c.  p1·V1 = ν·R·T,  p2·V2 = ν·R·T,
p1·V2 = p2·V2  V2 > V1p1 > p2
In mod analog p2 > p3 → (3p)

5. O cantitate constanta de gaz ideal monoatomic efectueaza o transformare adiabatica. In timpul acestei transformari energia interna a gazului creste cu 8,31J. Lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior are valoarea:
a.  16,31J;    b.  0;    c.  - 4,16 J;    d.  - 8,31J.    (3p)
Raspuns:   d. L = - ΔU → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
termodaug.II.f.teh O masa m = 2 g de heliu (μHe = 4g/mol), considerat gaz ideal, este inchisa intr-un cilindru cu piston, ca in figura alãturata. Pistonul se poate misca fara frecare. Heliul se afla initial la temperatura t1 = 27°C si presiunea p1 = po. in exteriorul cilindrului se gaseste aer la presiunea atmosferica po = 105Pa . Heliul se incalzeste lent pana la temperatura T2 = 1,5·T1. Determinati:
a. cantitatea de heliu din cilindru;
Rezolvare: ν = m/μ = 0.5mol.   → (3p)
b. volumul ocupat de heliu la temperatura T1;
Rezolvare:  p1·V1 = ν·R·T1, p1 = po  V1 = ν·R·T1/po = 12.365·105.   → (4p)
c. densitatea heliului la temperatura T2;
Rezolvare: ρ2 = m/V2,  la p = cst, V1/T1 = V2/T2
V2 = (T2/T1)·V1 = 1.5·V1,  ρ2 = 0.107kg/m.   → (4p)
d. lucrul mecanic schimbat de heliu cu mediul exterior in timpul incalzirii.
Rezolvare: L = ν·R·(T2 - T1) = 1.5·ν·R·T1 ≈ 0.62kJ.   → (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
O cantitate data de gaz ideal biatomic (CV = 2,5·R) se afla in starea initiala 1 in care presiunea este p1 = 105Pa si volumul V1 = 4 L. Gazul este incalzit la volum constant pana in starea 2, apoi este comprimat la temperatura constanta pana in starea finala 3 in care volumul gazului devine V3 = 0,5V1. Caldura primita de gaz in transformarea 1→2 este Q12 = 300 J. Se considera ln2 ≈ 0,7.
termod.aug.III.a.f.teh a. Reprezentati grafic succesiunea de transformari 1→2→3 in sistemul de coordonate p - V.
Rezolvare:  Reprezentarea grafica.   → (4p)
b. Calculati variatia energiei interne a gazului intre starile 1 si 2.
Rezolvare:  ΔU12 = L12 + Q12, L12 = O,  ΔU12 = Q12 = 300J.   → (3p)
c. Calculati presiunea gazului in starea 2.
Rezolvare: Q12 = ν·CV·R·ΔT = 2.5·ν·R·R·ΔT = 2.5·(p2V1 - p1V1) + 2.5·(p2 - p1)·V1,  p2 = p1 + Q/2.5·V1 = 1.3·105Pa.   → (4p)
d. Determinati caldura schimbata de gaz cu mediul exterior in transformarea 2→3.
Rezolvare: Q23 = ν·R·T2·lnV3/V2 =
p2·V1·ln0.5·V1/V1 = - p2·V1·ln2 = - 364J.   → (4p)


transf.izobara




student.book logo
Harta site-ului
placeholder
Boltzmann1 transf.izocora
transf.izobara



S.G.
  Bacalaureat fizica   © 2017 - Toate drepturile rezervate