header_br


Incursiune in lumea fizicii

Bacalaureat termodinamica iulie 2013. Filiera teoretica








Examenul de bacalaureat national 2013
Proba E. d)
Fizica
Filiera teoretica profilul real, 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 de lucru efectiv este de 3 ore.
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICA
Varianta 2
Se considera: numarul 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: pV = νRT .
Exponentul adiabatic este γ = Cp/Cv.
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Caldura cedata de un corp mediului extern variaza in
timp conform relatiei Q = c·t, in care c reprezinta o constanta. Unitatea de masura in S.I. a constantei c este:
a. J·s;     b. J/s;     c. J/K;     d. W·s.    (3p)
Raspuns corect: b.     → 3p
2. Numarul proceselor adiabatice efectuate de substanta de lucru in cursul unui ciclu Carnot este:
a. 1;     b. 2;    c.    3;     d. 4;     (3p)
Raspuns corect: b.     → 3p
3. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, marimea fizica definita prin raportul Q/m·ΔT reprezinta:
a. caldura molara;    b. caldura specifica;
c. capacitatea calorica;    d. energia interna.    (3p)
Raspuns corect: b.    → 3p
I.4.termo.07.2013 4. In graficul din figura alaturata este reprezentata dependenta presiunii unui gaz de volumul acestuia, in cursul unui proces in care cantitatea de gaz ramane constanta. Raportul dintre lucrul mecanic efectuat de gaz la trecerea din starea (1) in starea (2) si lucrul mecanic efectuat de gaz la trecerea din starea (2) in starea (3) este egal cu:
a. 0,5;   b. 1,0;
c. 1,5;   d. 2,0.    (3p)
Raspuns corect: a. L12/L23 = p1·(V2 - V1)/(p3 - p1)/ (V3 - V2) = 0.5.    → 3p
5. Intr-un proces in care temperatura ramane constanta, lucrul mecanic efectuat de o masa constanta de gaz este egal cu 50J. Caldura schimbata de gaz cu mediul exterior in acest proces este egala cu:
a. 50J;    b. 10J;    c. 0J;    d. -50J.    (3p)
Raspuns corect: a.
Qv = L.    → 3p

II. Rezolvati urmatoarea problema:
(15 puncte)
O cana de forma cilindrica are inaltimea h = 10cm si aria bazei S = 10 cm2. Aerul din cana, aflat la presiunea atmosferica
po = 105N/m2 si temperatura t = 17oC, este inchis ermetic cu ajutorul unui capac de masa M = 100g. Masa molara a aerului este μ = 29g/mol, iar caldura molara la volum constant este Cv = 2,5R . Calculati:
a. masa aerului din cana;
Rezolvare:
po·V = ν·R·T
V = S·h = 10-4m3, iar ν = m/μ.
Prima ecuatie devine:
po·S·h = (m/μ)·R·T
m = po·S·h·μ/R·T,
T = To + t = (273 +17)K = 290K
m = 105N/m2·10-3m2·10·10-2m·29kg/kmol/
(8.31·103j/kmol·K)·290K ≈ 0.12·10-3kg.     → 4p
b. densitatea aerului din cana in conditiile fizice date;
Rezolvare:
ρ = m/V = m/S·h
ρ = 0.12·10-3kg/10-3m2·10·10-2m = 1.2kg/m3.     → 3p
c. temperatura minima pana la care trebuie incalzit aerul din cana astfel incat presiunea aerului din interior sa ridice capacul;
Rezolvare:
Capacul se ridica cand presiunea exterioara este mai mare
[(po + M·g/S) > p] sau cel putin egala cu presiunea exercitata de aerul din cana
[(po + M·g/S) = p].
p·V = (m/μ)·R·T1,
p = (m/μ)·R·T1/V
(po + M·g/S) = (m/μ)·R·T1/V
T1 = μ·V·((po + M·g/S)/m·R.
T1 ≈ 293K.     → 4p
d. caldura primita de aerul din cana in timpul incalzirii de la temperatura initiala pana la temperatura determinata la punctul c.
Rezolvare:
Qv = ν·Cv·(T1 - T)
Qv = (m/μ)·R·(T1 - T)
Qv = (0.12·10-3kg/29kg/kmol)·(8.31·103j/
kmol·K)·3K ≈ 0.25j.     →4p

III. Rezolvati urmatoarea problema:
(15 puncte)
III.termod.07.2013 In figura alaturata este reprezentat, in coordonate p V, procesul ciclic de functionare al unui motor termic. Gazul folosit ca fluid de lucru poate fi considerat ideal si are caldura molara la volum constant Cv = 2R. In procesul (2) → (3) caldura schimbata de gaz cu mediul extern este nula, iar dependenta presiunii de volum este data de legea pVγ = const. Cunoscand presiunea si volumul gazului in starea initiala, p1 = 105 N/m2, V1 = 1dm3, determinati:
a. exponentul adiabatic γ al gazului;
Rezolvare:
   Cp - Cv = R
Cv(Cp/Cv - 1) = R
γ = Cp/Cv = R/Cv + 1
γ = R/2R + 1 = 3/2 =1.5.    → 3p
b. valoarea presiunii maxime atinse de gaz in decursul procesului ciclic;
Rezolvare:
p2·V2γ = p3·V3γ
p2·V1γ = p1·(4V1γ
p2 = p1[4V1/V1]γ
p2 = (105N/m2)[4]15/10
p2 = (105N/m2)[4]3/[4]2
p2 = 8·105N/m2.    → 4p
c. caldura primita de gaz in procesul (1) → (2);
Rezolvare:
Qv = ν·Cv·(T2 -1
Qv = ν·R·T2 - ν·R·T1
Qv = 2·p2·V1 - 2·p1·V1
Qv = 2·V1(p2 - p1)
Qv = 2·10-3m3·4·105N/m2
Qv = 1400j.    → 4p
d. randamentul motorului termic.
Rezolvare:
η = 1 - |Qcedat|/ Qprimit
Qcedat = Qp = ν·Cp(T1 - T3)
|Qcedat| = ν·Cp(T3 - T1)    Cp = Cp = Cv + R = 3·R
|Qcedat| = ν·3·R·T3 - ν·3·R·T1
|Qcedat| = 3·p1·4·V1 - 3·p1·V1 = 9·p1·V1
|Qcedat| = 9·105N/m2·10-3m3 = 900j
Qprimit = Qv = 1400j
η = 1 - 900/1400 = 0.357 = 35.7%


b2


Conversia oC(Celsius)«»oF(Fahrenheit)
Introduceti un numar intr-unul
din domeniile de mai jos:
Celsius
Fahrenheit

Orientare




bac bac1
Ceea ce avem de invatat sa facem, invatam facand.     Aristotel.

placeholder

Henri Coanda

Este fiul generalului Constantin Coanda. Tatal lui Henri s-a distins prin vitejia sa in Razboiul de Independenta din anul 1877. In familia lui Constantin Coanda au fost sapte copii, Henri fiind al doilea baiat. El s-a nascut la Bucuresti, la 7 iunie 1886 (moare in anul 1972). H. Coanda urmeaza scoala primara si primii trei ani de liceu in Bucuresti, apoi este transferat la Liceul militar din Iasi. Aici intocmeste primul proiect al unei masini pentru secerat si treierat care avea sa devina combina de astazi.Anii de studentie ii petrece la Paris, unde constiieste primul avion cu reactie din lume, in anul 1910. Henri Coanda introduce pentru prima data in lume invelisul rigid al avioanelor, invelis care pana atunci se facea din panza cauciucata. Pentru prima data rezervoarele de combustibil si lubrifianti au fost instalate de Coanda in aripa avionului sau. Motorul aeroreactor avea doua ajutaje pe care ieseau flacarile. Aceasta constituie un element revolutionar in constructia motoarelor cu reactie.

dilatarea
modelul.atomic
Postulatele lui Bohr.
1. Electronii se misca in jurul nucleului numai pe anumite orbite, de raze bine determinate, "numite orbite stationare". Starile corespunzatoare ale atomului se numesc "stari stationare". Energia sistemului intr-o stare stationara este constanta in timp.
2. Atomii absorb sau emit radiatii electromagnetice numai la trecerea dintr-o stare stationara in alta stare stationara. Energia absorbita sau emisa este egala cu cu diferenta energiilor corespunzatoare celor doua stari (In figura sunt prezentate doua stari s si i).
Exemplu: emisia de radiatie
Es - Ei = h·νsi

bacalaureat.fizica
sus

« Pagina precedenta      Pagina urmatoare »



Postati:

Facebook widgets   Twitter widgets   Google plus widgets   linkedin