Τράπεζα θεμάτων Β λυκείου φυσική προσανατολισμού 15994

cyborg man

Η φωτογραφία μας τονίζει την σχέση του ανθρώπου με την τεχνολογία, μια σχέση που γίνεται όλο και περισσότερο στενή.

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση από την θερμοδυναμική που αφορά δύο μόνο μεταβολές.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα.

ΘΕΜΑ Δ

Μια ποσότητα n = 2 / R mol ιδανικού αερίου (το R είναι αριθμητικά ίσο με τη σταθερά των ιδανικών R αερίων εκφρασμένη σε j / (mol·K)) βρίσκεται στην κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας Α, όπου η πίεσή του είναι PA = 3 atm, ο όγκος του VA και η απόλυτη θερμοκρασία ΤΑ = 300 Κ. Το αέριο υποβάλλεται στις παρακάτω αντιστρεπτές μεταβολές:

Α → Β: ισοβαρή θέρμανση μέχρι να διπλασιαστεί η απόλυτη θερμοκρασία του.

Β → Γ: ισόχωρη ψύξη μέχρι να υποτριπλασιαστεί η απόλυτη θερμοκρασία του.

Δ1. Να υπολογίσετε τον όγκο του αερίου στην αρχική του κατάσταση.

Δ2. Να υπολογίσετε την πίεση του αερίου στην τελική του κατάσταση.

Δ3. Να υπολογίσετε το έργο του αερίου κατά την συνολική μεταβολή Α Β Γ.

Δ4. Να σχεδιάσετε τις μεταβολές σε διάγραμμα P -V με βαθμολογημένους άξονες.

Δίνεται ότι 1 atm = 105 N / m2 .

Λύση

Δ1.

Καταστατική εξίσωση στην κατάσταση ισορροπίας Α :

PΑ∙VA = n∙R∙TA ⇒ VA = n∙R∙TA / PΑ ⇒ VA = (2 / R)·R·300 / 3·105 ⇒ VA = 2·10-3 m³ .

Δ2. Oι μεταβολές:

Α → Β  ισοβαρής εκτόνωση ή θέρμανση (PΑ = PB) :

VA / TA = VB / TB ⇒  VB = VA ·TB / TA ⇒ VB = VA ·2TA  /  TA ⇒ VB = 2·2·10-3 ⇒ VB = 4·10-3 m³ .

B → Γ  ισόχωρη ψύξη (VB = VΓ) :

PB / TB = PΓ / TΓ ⇒ PΓ = P·TΓ / TΒ ⇒ PΓ = 3·105·(TΒ / 3) / TΒ ⇒ PΓ = 10Ν / m² .

Δ3.

To έργο στην ΑΒΓ :

WABΓ = WAB + WBΓ ⇒ WABΓ = PΑ·(VB – VΑ) + 0 ⇒ WABΓ = 3·105·(4·10-3 – 2·10-3) ⇒ WABΓ = 600 joule .

Δ4. Oι παραπάνω τιμές φαίνονται στον πίνακα :

P V T
A 3∙105 2∙10-3 300
B 3∙105 4∙10-3 600
Γ 105 4∙10-3 200

Με τις τιμές του πίνακα δημιουργούμε το παρακάτω διάγραμμα:

15994 b kat_1

Μια άσκηση που είναι η λύση της ασύμμετρα μικρή σε σχέση με άλλες που έχουμε ήδη δει.

Προτείνουμε η άσκηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα.

Advertisements

2 thoughts on “Τράπεζα θεμάτων Β λυκείου φυσική προσανατολισμού 15994

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s