Bacalaureat fizica


Bacalaureat fizica

Termodinamica august 2017
filiera tehnologica





Dilatarea

image3



Examen de bacalaureat national 2017

Proba E. d)
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 7
Se considera: numarul lui Avogadro NA = 6,02·1023mol-1, constanta gazelor ideale R = 8,31J·mol-1·K-1.
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. O cantitate data de gaz ideal este supusa unei transformari in cursul careia presiunea gazului ramane constanta, iar volumul gazului creste. De-a lungul acestei transformari:
a. lucrul mecanic efectuat de gaz este nul;
b. temperatura gazului creste;
c. gazul nu schimba caldura cu exteriorul;
d. densitatea gazului ramane constanta. (3p)
Raspuns:   b.     →  (3p)
2. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, relatia de definitie a caldurii specifice a unei substante este:
a.  c = Q/ΔT;    b.   c = Q/ν·ΔT;   c.   c = Q/m·ΔT;     d.  c = Q/R·ΔT.   (3p)
Raspuns:   c.     →  (3p)
3. Simbolurile marimilor fizice si ale unitatilor de masura fiind cele utilizate in manualele de fizica, unitatea de masura in S.I. a marimii fizice exprimate prin produsul p·V este:
a.  mol;    b.  J;    c.  K;    d.  kg.    (3p)
Raspuns:   b.     →  (3p)
4. Un balon de sticla contine o cantitate ν = 5mol de gaz ideal. Numarul moleculelor de gaz din balon este:
a.  3.01·1024;    b.  1.2·1024;    c.  3.01·1023;    d.  1.2·1023.    (3p)
Raspuns:   a.  N = ν·NA = 3.01·1024.   →  (3p)
termod.august.2017.I.5.f.teh 5. O cantitate data de gaz, considerat ideal, este supusa procesului termodinamic 1 - 2 - 3 - 4, reprezentat in coordonate V - T in figura alaturata. Gazul ocupa volumul minim in starea:
a.  1;    b.  2;    c.  3;
d.  4.    (3p)
Raspuns:   d.     →  (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Intr-un vas de sticla inchis, de volum V = 8.31 L, se gaseste oxigen
(μ = 32g/mol) la presiunea p1 = 0.75·105Pa si la temperatura t1 = 27°C. Caldura molara izocora g. a oxigenului este CV = 2.5·R.
a. Calculati masa unei molecule de oxigen.
Rezolvare:   μ2 = mO2·NA. mO2 = μ2/NA ≅ 5.31·10-23.    →  (3p).
b. Determinati masa de oxigen din vas.
Rezolvare:   p·V = ν·R·T = (m/μ)·R·(t1 + TO)
m = p·V·μ/R·(t1 + TO) = 8g.     →  (4p)
c. Oxigenul este incalzit pana cand presiunea acestuia devine p2 = 105Pa. Calculati valoarea temperaturii T2 atinse de gaz.
Rezolvare:   p2/T2 = p1/T1,  T2 = (p2/p1)·T1 = 400K.    →  (4p)
d. Determinati caldura primita de gaz in cursul procesului de incalzire.
Rezolvare:   QV = (m/μ)·R·(T2 - T1) ≅ 519J.    →  (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
termod.august.2017.III.f.teh O cantitate de gaz ideal, aflat initial in starea 1, in care presiunea este
p1 = 0.5·105Pa, iar volumul V1 = 2L, parcurge procesul termodinamic 1 - 2 - 3, reprezentat in coordonate p - V in figura alaturata. Transformarea 2 - 3 are loc la temperatura constanta, iar V2 = 3·V1 si p2 = 2·p1. Se cunoaste ln3 ≅ 1,1. Caldura molara izocora a gazului este CV = 1.5·R.
a. Determinati presiunea gazului in starea 3.
Rezolvare:   p2·V2 = p3·V3,   2·p1·3·V1 = p3·V1,
p3 = 6·p1 = 3·105Pa.     →  (3p)
b. Calculati lucrul mecanic efectuat de gaz in transformarea 1 - 2.
Rezolvare:   L12 = Ariatrapezului = (p2 + p1)·(V2 - V1)/2 = 300J.     →  (4p)
c. Determinati variatia energiei interne in transformarea 1 - 2.
Rezolvare:   ΔU12 = ν·CV(T2 - T1) = 1.5·ν·R·T2 - 1.5·ν·R·T1
ΔU12 = 1.5·( p2·V2 - p1·V1)
ΔU12 = 1.5·5·p1·V1 = 7.5·p1·V1 = 750J.    →  (4p)
d. Determinati caldura schimbata de gaz cu exteriorul in cursul
transformarii 2 - 3.
Rezolvare:   Q = ν·R·T2·lnV3/V2 = p1·V1·lnV1/3V1 = - p1·V1·ln3 ≅ - 660J.     →  (4p)


transf.izobara



student.book logo
Harta site-ului
placeholder
Boltzmann1 transf.izocora
transf.izobara
termodinamica.1



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