template2.1_r1_c1


Google      


Circuite electrice


Bacalaureat termodinamica iulie 2012








Varianta 1
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 =nRT .
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare
raspunsului corect. (15 puncte)
1. Energia interna a unei cantitati date de gaz ideal:
a. creste intr-o destindere la temperatura constanta
b. creste intr-o comprimare adiabatica
c. scade intr-o incalzire la volum constant
d. scade intr-o destindere la presiune constanta. (3p)
Rezolvare:   ΔU = ν·Cv(Tf - T i). Raspuns corect b. →3p
2. Daca un gaz ideal sufera o transformare in care cantitatea si volumul gazului raman constante, atunci presiunea gazului
variaza dupa legea:
a. p = const·T-1; b. p = const·T2; c. p = const·T;
d. p = const·√T. (3p) Rezolvare:   po/To = p/T, de unde p = (po/To)·T. Raspuns corect c. →3p
3. Stiind ca simbolurile unitatilor de masura sunt cele utilizate in manualele de fizica, unitatea de masura in S.I. pentru caldura specifica este: a. J·K-1 b. J·kg-1·K-1 c. J·g-1·K-1 d. J·mol-1·K-1
Rezolvare:   c = Q/m·ΔT. Raspuns corect b. →3p
4. O cantitate data de gaz ideal biatomic (Cv = 2,5R ) este incalzita la presiune constanta. Valoarea raportului dintre caldura primita de gaz si variatia corespunzatoare a energiei sale interne este:
a.7/5 ,   b. 5/7 ,   c. 5/3 ,   d.3/5. (3p)
Rezolvare:  ν·Cp·ΔT/ν·Cv·ΔT = Cp/Cv. Din relatia R. Mayer: Cp = Cv + R = 3,5R
Cp/Cv = 3,5R/2,5R = 7/5. Raspuns corect a. →3p
Lucrul mecanic 5. O cantitate constanta de gaz ideal monoatomic (Cv = 1,5R) este supusa succesiunii de transformari ABCDA reprezentata in coordonate p-V in figura alaturata. Lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior la o parcurgere a ciclului este:
a. 7,50·pV   b. 4,50·pV   c. 3,75·pV   d. 3·pV (3p)  
Rezolvare: Lucrul mecanic schimbat de sistem cu mediul
este numeric egal cu aria suprafetei delimitata de graficul transformarilor
Din grafic L = Δp·ΔV = (3p1 - p1)·(2,5V1 - V1) =
2p1·1,5V1 = 3·p1·V1. Raspuns corect d. →3p
II.Rezolvati urmatoarea problema:
(15 puncte)
Un vas cilindric orizontal, care are volumul V = 6L si aria sectiunii transversale S = 50 cm2, este mentinut permanent la o temperatura constanta T = 300 K . Vasul este impartit in doua compartimente de volume egale cu ajutorul unui piston, initial blocat. In compartimentul din stanga se afla heliu (μ1 = 4 g/mol) la presiunea p1 = 16,62·105Pa , iar in cel din dreapta de dioxid de sulf (μ2 = 64 g/mol) la
p2 = 8,31·105Pa. Gazele sunt considerate ideale.
a. Calculati masa de dioxid de sulf din vas.
Rezolvare: Se aplica ecuatia: p2·V/2 = (m22)·R·T.
De unde
m2 = p2·V·μ2/2·R·T. →2p
m2 = 8,31·105Pa·6·10-3m3·64kg·kmol-1/
/2·8,31·103·300K =64·10-3kg. →1p    Total: 3p
b. Calculati numarul de atomi de heliu din vas.
Rezolvare: Se aplica ecuatia: p1·V/2 = ν1·R·T. De unde
ν1 = p1·V/2·R·T. →1p
ν1= N1NA →2p
N1 = ν1·NA = p1·V·NA/2·R·T
N1 = 16,62·105Pa·6·10-3m3·6,o23·1026kmol-1/
/2·8,31·103J·kmol-1·K-1·300K = 12,046·1023 →1p
c. Se deblocheaza pistonul dintre cele doua compartimente. Calculati deplasarea pistonului pana in momentul in care pistonul atinge din nou starea de echilibru stiind ca deplasarea lui are loc fara frecare.
Rezolvare: La echilibru cele doua gaze au aceeasi presiune. Se aplica ecuatia termica de stare pentru ficare gaz:
p·V1 = ν1·R·T →1p
p·V2 = ν2·R·T →1p
Gazul aflat initial la presiune mai mare se dilata, iar celalalt se comprima pana se egalizeaza presiunile.
V1 = V/2 + S·Δx si V2 = V/2 - S·Δx →1p
p(V/2 + S·Δx) = ν1R·T si p(V/2 - S·Δx) = ν2R·T
Se impart cele doua ecuatii membru cu membru:
Δx = V·(ν1 - ν2)/2·S·(ν1 + ν2)
ν1 = p1·V/2·R·T. → ν1 = 2moli
ν2 = p2·V/2·R·T. → ν2 = 1mol
Δx = 6·10-3m3·1mol/2·50·10-4m2·3moli = 0,2m. →1p
d. Pentru a readuce pistonul la mijlocul cilindrului se scoate o masa de gaz dintr-un compartiment. Precizati natura gazului scos si calculati masa de gaz scoasa.
Rezolvare: Se scoate heliu. →1p
p1·V/2 = ν1·R·T.   m1 = p1·V·μ1/2·R·T.→1p
m1 = 16,62·105Pa6·10-3m3·4kg/kmol/2·8,31·103 J/kmolK·300K =
810-3kg
Presiunea finala este p2 care est egala cu presiunea din celalalt compartiment,deci: mf = p2·V·μ1/2·R·T = ν2·μ1→1p
ν2 = 1mol.   mf = 1mol·4g/mol = 4g.   Δm = m1 - mf = 4·10-3 kg. →1p

III. Rezolvati urmatoarea problema:
(15 puncte)
O cantitate ν = 0,60(≅5/8,31)mol de gaz ideal biatomic (Cv = 2,5R )
se afla initial, in starea 1, la o presiune egala cu 100 kPa. Gazul este este incalzit izocor pana in starea 2, in care presiunea s-a dublat, apoi destins izoterm pana in starea 3, in care presiunea revine la valoarea initiala. In destinderea izoterma lucrul mecanic efectuat de gaz este egal cu 1,4 kJ . Se considera ln2 ≅ 0,69 .
termod.III.a.iulie a. Reprezentati grafic dependenta presiunii de volum in procesul 1→ 2 →3 ;
grafic corect 3p
b. Calculati temperatura gazului la sfarsitul incalzirii izocore;
Rezolvare: L23 = ν·R·T2·lnV3/V2   →2p
p2·V2 = p3·V3, dar p3 = p1 = 100kPa
p2/p1 = V3/V2 = 2    →1p
T2 = L23/ν·R·lnp2/p1
T2 = 1,4·103J/(5/8,31mol)·8,31mol·ln2 ≅406K → 1p
c. Calculati volumul initial al gazului;
Rezolvare: p1·V1 = ν·R·T1    V1 = ν·R·T1/p1   →1p
p1/T1 = p2/T2 → T1 = p1·T2/p2 = T2/2 = 203K    →2p
V1 = [(5/8,31)mol·8,31J/(mol·K)]·203K/
/105Pa = 1,015·10-2m3   →1p
d. Calculati caldura primita pe parcursul transformarii 1→ 2 → 3 .
Rezolvare: Q123 = Q12 + Q23  →1p
Q12 = ν·Cv·R··(T2 - T1)= 2,5ν·R·(T2 - T1)   →1p
Q23 = L23 = 1400J   →1p
Q12 = 2,5·(5/8,31)mol·8,31(J/molK)·203K ≅ 3900J  →1p
203K ≅ 3900J  →1p




info



bacalaureat
rezultate.bac banner.c.e

Interpretari eronate ale energetismului

¤ Relatia lui Einstein E = m·c2 este interpretata ca o echivalenta intre masa si energie;
¤ Transformarea substantei in camp (transformarea-anihilarea*- perechii electron-pozitron in doi fotoni), este interpretata ca transformare a materiei in energie ("dematerializare" a materiei);
¤ Defectul de masa este de asemenea interpretat ca transformare a materiei in energie;
¤ Transformarea a doi fotoni in perechi electron-pozitron este interpretata ca o "materializare" a energiei.
Erori:
¤ E = m·c2 nu exprima o identitate intre cei doi termeni, ci numai o dependenta cantitativa a celor doua proprietati: masa si energie;
¤ Materia si masa nu sunt echivalente, fiind doar una din proprietatile acesteia in forma sa de substanta;
¤ Energia nu este ceva imaterial, ci o forma de manifestare a materiei unice.

bacalaureat_fizica
Imagini
Reflexia si refractia


Newsletter



Motorul Diesel
sus

« Pagina precedenta      Pagina urmatoare »



Postati:

Facebook widgets   Twitter widgets    Google plus widgets    linkedin

S.G.
  Circuite electrice   © 2017 - Toate drepturile rezervate