Bacalaureat fizica


Bacalaureat fizica

Termodinamica iulie 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 10
Se considera: numarul lui Avogadro NA = 6,02·1023mol-1, constanta gazelor ideale R = 8,31 J·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. Intr-un cilindru izolat adiabatic prevazut cu un piston mobil termoizolant este inchisa o cantitate de gaz ideal. Se poate afirma ca, in decursul unei destinderi:
a.  gazul primeste caldura;
b.  gazul cedeaza caldura mediului exterior;
c.  gazul nu schimba caldura cu mediul exterior
d.  energia interna a gazului nu se modifica. (3p)
Raspuns:   c.  → (3p)
2. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, ecuatia primului principiu al termodinamicii poate fi scrisa sub forma:
a.  ΔU = Q - L;    b.  U = Q + L;    c.  ΔU = Q;    d.  ΔU = - L.    (3p)
Raspuns:   a.  → (3p)
3. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manuale, unitatea de masura in S.I. a marimii fizice exprimate prin raportul Q/ΔT este:
a.  J·mol-1; b.  J·mol-1·K-1;    c.  J·kg-1·K-1;    d.  J·K-1.    (3p)
Raspuns:   d.  → (3p)
4. Pentru a incalzi o masa m = 0,2 kg de apa (capa = 4200 J·kg-1·K-1) de la temperatura initiala t1 la temperatura t2 = 40oC s-a consumat caldura Q = 16,8 kJ. Temperatura initiala a apei a fost:
a. 10oC; b. 20oC; c. 35oC; d. 40oC. (3p)
· Raspuns:   b. Q = m·capa·(t2 - t1)  t1 = [m·capa·t2 - Q]/m·capa = 20oC.  → (3p)
termodin.iulie.I.5.f.teh5. In figura alaturata este reprezentata dependenta volumului unui gaz ideal de temperatura acestuia. Volumul gazului in starea de echilibru termodinamic B este:
a.  400 L;    b.  600 L;    c.  800 L;    d.  1600 L.    (3p)
Raspuns:   a. VB/TB = VA/TA  VB = (VA/TA)·TB = 400L.  → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
O cantitate ν = 1 mol de oxigen, cu masa molara μ = 32 g/mol, considerat gaz ideal, se afla intr-o stare 1 avand p1 = 2·105Pa si t1 = 27oC. Gazul este incalzit la presiune constanta astfel incat volumul ocupat de oxigen se dubleaza. Determinati:
a.  masa unei molecule de oxigen;
Rezolvare: mo = μ/NA ≈ 5.3·10-26kg.  → (3p)
b.  numarul de molecule de oxigen;
Rezolvare: ν = m/μ  m = ν·μ = 32g,
m........N
μ.....NA
N = m·NA/μ = [32g·6,02·1023mol-1]/32g/mol = 6,02·1023molecule.  → (4p)
c.  volumul initial ocupat de oxigen;
Rezolvare: p1·V1 = ν·R·T1
T1 = t1 + To = (27 + 273)K = 300K
V1 = ν·R·T1/p1 = 12.5L.  → (4p)
d.  densitatea oxigenului in starea finala.
Rezolvare: m = ν·μ,  ρ = ν·μ/V2 = ν·μ/2·V1 = 1.28kg/m3.  → (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
termodin.iulie.III.f.t O cantitate ν = 1 mol de gaz ideal monoatomic (CV = 3R/2) evolueaza dupa ciclul termodinamic reprezentat in coordonate
p - T in graficul alaturat. Se da ln3 ≈ 1,1.
termodin.iulie.III.a.f.t a.  Reprezentati ciclul termodinamic in coordonate p - V.
Rezolvare: Pentru reprezentarea grafica → 3p
b.  Calculati lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior in transformarea A → B.
Rezolvare: LAB = ν·R·TA·lnVB/VA
pA·VA = pB·VB, VB/VA = pA/pB
LAB = - 2700J.  → (4p)
c.  Determinati variatia energiei interne a gazului in procesul
C → A.
Rezolvare: ΔUCA = ν·CV·(TA - TC) = (3/2)·ν·R·(TA - TC) ≈ - 7500J.  → (4p)
d.  Determinati caldura schimbata de gaz cu exteriorul in procesul
B → C
Rezolvare:
QBC = ν·Cp·(TC - TA) = ν·(R + CV)·(TC - TA)
QBC = (5/2)·ν·R·(TC - TA) ≈ 12500J.   → (4p)


transf.izobara




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



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