header_br


Google      




Incursiune in lumea fizicii


Bacalaureat 1 iulie 2011 termodinamica







Proba scrisa la fizica Termodinamica

-Filiera teoretica : profilul real;
- Filiera tehnologica : profilul tehnic si profilul resurse naturale si protectia mediului;
- Filiera vocationala : profilul militar .
¤ 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 efectiv de lucru este de 3 ore.
B. Elemente de termodinamica . Varianta 9

Se considera: numarul lui Avogadro NA =6,02·1023mol-1 , constanta gazelor ideale
R = 8,31 J/molK .Intre parametrii de stare ai gazului ideal intr-o stare data exista relatia:
p ·V =νRT

Subiectul I.


Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Prin "motor termic" se intelege:
a. un sistem termodinamic ce realizeaza transformarea integrala a caldurii in lucru mecanic
b. un sistem termodinamic cu functionare ciclica, ce transforma integral caldura in lucru mecanic
c. un sistem termodinamic ce realizeaza transformarea partiala a caldurii in lucru mecanic
d. un sistem termodinamic cu functionare ciclica, ce realizeaza transformarea partiala a caldurii in lucru mecanic (3p)
Raspuns corect :
Sistemul termodinamic care transforma partial caldura primita in lucru mecanic dupa fiecare repetare a transformarii ciclice se numeste motor termic .
d.→ 3p

2. O cantitate ν = 0,12 mol = 1/8,31 mol de gaz ideal monoatomic ( Cv = [3/2]·R ), cu temperatura initiala de t1 = 27oC , este comprimata adiabatic astfel incat temperatura sa absoluta creste de 8 ori. Lucrul mecanic schimbat de gaz cu exteriorul este:
a. 3150 J ; b. 283,5 J ; c. -283,5 J ;d. -3150 J ;3p)
Datele problemei:
ν = 0,12 mol = 1/8,31 mol = 1/R mol
Cv = [3/2]·R
t1 = 27oC
Q = 0
T = 8T1
L ? (j )
Rezolvare
Principiul intai al termodinamicii este:
Q = ΔU + L
In transformarea adiabatica sistemul nu schimba caldura cu mediul exterior, deci Q = 0
Principiul intai devine :
L = - ΔU = - νCv·( T - T1 ) =- 7νCv·T1
Calculul numeric
T1 = 273 + 27 = 300 K
L = -7·[1/R]mol·[3/2]R [J/K·mol]·300K = -3150J
Raspuns corect d. → 3p

3. Simbolurile unitatilor de masura fiind cele utilizate in manualele de fizica, unitatea de masura in S.I. a caldurii specifice este:
a. J · kg-1·K-1 ; b. J · kg ·K -1 ; c. J ·mol ·K-1 ; d. J ·mol-1 ·K-1 ;(3p)
Raspuns :
c = Q/[m·ΔT]
[c]SI = [Q]SI/[m]SI·[ΔT]SI = J/kg·K
Raspuns corect:
a. → 3p

4. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, in transformarea izoterma a unui gaz ideal este valabila relatia:
a. Q = 0 ; b. L =νRT ; c. ΔU = 0 ; d. L = 0 ;(3p)
Raspuns
In transformarea izoterma masa si temperatura gazului sunt constante , rezulta ca ΔT = 0 . Energia interna este functie numai de temperatura U = f(T).
ΔU = νCvΔT = 0 .
Raspuns corect : c. → 3p
5.
bac termod 1-2-4 O cantitate data de gaz ideal efectueaza transformarea 1-2-4 reprezentata in coordonate p -T in figura alaturata. Densitatea gazului este maxima in starea: a.1 ;b.2 ;c.3 ;d.4 ;(3p)
pV = νRT =[m/μ]RT   ρ = m/V = pμ/RT
Scriem densitatea pentru fiecare stare si facem raportul ρ12 , ρ23 si ρ24
ρ1 = p1μ/RT1
ρ2 = p2μ/RT1
ρ3 = p2μ/RT3
ρ4 = p2μ/RT4
ρ12 = p1/p2
p1<p2ρ1 < ρ 2
ρ23 = T1/T3
T 1< T3ρ3 < ρ 2
ρ24 = T1/T4
T 1< T4ρ4 < ρ 2
Raspuns corect:b.2,  3p
Orientare




boltzmann
dezordine2


Edwin Herbert Land (1909 - 1991) inventator american. I se datoresc ingenioase aplicatii ale luminii polarizate (Lumina trece din starea naturala in care vectorii celor doua campuri componente - electric si magnetic - nu prezinta directii preferentiale de oscilatie, in alta stare , in care cei doi vectori au directii preferentiale de oscilatii, cand fiecare componenta oscileaza intr-un singur plan, numit plan de vibratie si, respectiv, plan de polarizare.) in filtrajul aparatelor foto si in realizarea unor ochelari speciali pentru traficul de noapte.

Deasemenea, Edwin Herbert Land este considerat constructorul aparatelor polaroid care au inceput sa fie comercializate in anul 1948. Cu ajutorul aparatelor polaroid se obtinut fotografii instant (Se realizeza pozitivul in aproximativ un minut). In prezent dispozitivele care se bazeaza pe polarizarea luminii sunt utilizate pe scara larga la camerele de luat vederi si filme speciale unde imaginile sunt obtinute instantaneu de pe camerele foto. O alta aplicatie a acestor dispozitive este folosita in televiziune la constructia televizoarelor cu cristale lichide (LCD).


sus

«Pagina precedenta     Linkuri utile      Pagina urmatoare»



Postati:

Facebook widgets  Twitter widgets   Google plus widgets   linkedin