Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β θέμα 16141

dancing students

Η ψηφιακή δημιουργία δείχνει τους μαθητές να χορεύουν και την αφιερώνουμε στον Ιάκωβο .

Σας παρουσιάζουμε μια ερώτηση από την πλαστική κρούση και μία ερώτηση από τον 1° θερμοδυναμικό νόμο .

Με ιδιαίτερη χαρά σας παρουσιάζουμε την λύση της ερώτησης – άσκησης Β2 που έκανε ,

ο Γαλανάκης Ιάκωβος μαθητής του 5ου λυκείου Καβάλας

και μας έστειλε η καθηγήτρια του και συνάδελφος Δέσποινα Μακρή .

Ένα θέμα – πρόταση για την Γ λυκείου

Δείτε την άσκηση αυτή.

Ε, δείτε επίσης την άσκηση αυτή.

Δείτε και αυτό, είναι η νέα μας προσπάθεια (με ανανεωμένο εβδομαδιαίο πρόγραμμα) .

ΘΕΜΑ B

Β1. Οβίδα αρχικά ακίνητη σπάει ακαριαία λόγω έκρηξης σε δύο κομμάτια Α και Β. Η μάζα του κομματιού Β είναι διπλάσια από τη μάζα του Α.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση.

Ο λόγος των κινητικών ενεργειών ΚΑ / ΚΒ των δύο κομματιών αμέσως μετά την έκρηξη είναι :

α. 1 ,                                                 β. 2 ,                                                  γ. 1 / 2 .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Β2. Ποσότητα μονατομικού ιδανικού αερίου (με γραμμομοριακή ειδική θερμότητα υπό σταθερό όγκο Cv = 3·R / 2), που βρίσκεται σε κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας Α, πρόκειται να μεταβεί στην κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας Β, στην οποία η πίεση και o όγκος έχουν διπλάσια τιμή από ότι στην Α. Η μεταβολή του αερίου από την κατάσταση Α στην Β μπορεί να γίνει με δύο διαφορετικούς τρόπους, εκτελώντας σε κάθε περίπτωση δύο διαδοχικές αντιστρεπτές μεταβολές. Με τον πρώτο τρόπο οι διαδοχικές μεταβολές είναι ισόχωρη – ισοβαρής, ενώ με το δεύτερο ισοβαρής – ισόχωρη. Το συνολικό ποσό θερμότητας που απορροφά το αέριο στην πρώτη περίπτωση είναι Q1 και στην δεύτερη Q2.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση.

Ο λόγος των παραπάνω αναφερόμενων θερμοτήτων Q1 / Q2 είναι:

α. 1 / 2 ,                                       β. 2 ,                                           γ. 13 / 11 .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Λύση

Β1.

Α.

Σωστή επιλογή είναι η β .

Β.

Η οβίδα αρχικά είναι ακίνητη .

Αφού σπάει , έχουμε πλαστική κρούση .

16141 b thema kat 2_1

Ισχύει η αρχή διατήρησης της ορμής :

(διανυσματική σχέση που ισχύει σε μονωμένο σύστημα σωμάτων)

Ρολ,αρχ = Ρολ,τελ ⇒ 0 = mA·υ– mΒ·υΒ ⇒ mA·υ= mΒ·υΒ 

(ισχύει mΒ = 2·mA)

mA·υ= 2·mA·υΒ ⇒ υ= 2·υΒ .

Ο λόγος των κινητικών ενεργειών :

Κ/ ΚΒ = (½·mA·υA²) / (½·mB·υB²) ⇒ Κ/ ΚΒ = (mA·υA²) / (mB·υB²) ⇒

Κ/ ΚΒ = [mA·(2·υΒ)²] / [(2·mA)·υΒ²] ⇒ Κ/ ΚΒ = 2 .

Προτείνουμε η ερώτηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι και στη συνέχεια να συζητηθεί στη τάξη .

Β2.

Α.

Σωστή επιλογή είναι η γ .

Β.

Από τον 1° θερμοδυναμικό νόμο γνωρίζουμε :

στη μεταβολή ΑΔΒ : Q= ΔUΑΒ,1 + WΑΒ,1 ,

στη μεταβολή ΑΚΒ : Q= ΔUΑΒ,2 + WΑΒ,2 .

Διαιρώ κατά μέλη τις παραπάνω σχέσεις :

Q/ Q= (ΔUΑΒ,1 + WΑΒ,1) / (ΔUΑΒ,2 + WΑΒ,2) … (Ι) .

Γνωρίζω ότι σε όλες τις μεταβολές (εκτός την ισόθερμη όπου ΔU = 0) , ισχύει :

ΔU = n·Cv·ΔT ⇒ ΔU = n·Cv·(Ττελ – Ταρχ) .

Άρα μεταξύ των καταστάσεων Α και Β (άσχετα αν έχω τις ΑΚΒ ή την ΑΔΒ μεταβολές) :

ΔUΑΒ = n·Cv·(ΤΒ – ΤΑ) ⇒ ΔUΑΒ = n·(3·R / 2)·(ΤΒ – ΤΑ) ⇒

από την καταστατική εξίσωση Ρ·V = n·R·T ,

ΔUΑΒ = (3 / 2)·(PΒ·VΒ – PA·VA) ⇒ ΔUΑΒ = (3 / 2)·[(2·PA)·(2·VA) – PA·VA] ⇒

ΔUΑΒ = (3 / 2)·(4·PA·V– PA·VA) ⇒ ΔUΑΒ = (9 / 2)·PA·V.

16141 b thema kat_1

To έργο ισούται με το εμβαδό μεταξύ της γραφικής παράστασης και του άξονα των όγκων :

W= E, όπου Eείναι το εμβαδό (ΔΒΓΖ) ,

W= 2·PA·VA ,

W= E, όπου Eείναι το εμβαδό (ΑΚΓΖ) ,

W= PA·VA .

Από την σχέση (Ι) :

(Ι) ⇒ Q/ Q= {[(9 / 2)·PA·VA + 2·PA·VA]} / {[(9 / 2)·PA·VA + PA·VA]} ⇒

Q/ Q= (13 / 2)·PA·VA / (11 / 2)·PA·VA ⇒ Q/ Q= 26 / 22 ⇒ Q/ Q= 13 / 11 .

Πολύ ωραία και αναλυτική λύση , μπράβο στον Γαλανάκη Ιάκωβο

του ευχόμαστε καλή πρόοδο (αν και την βλέπουμε σίγουρη) .

Επιστρέψτε στη σελίδα που έχει όλα τα Β θέματα της φυσικής προσανατολισμού.

Advertisements

3 thoughts on “Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β θέμα 16141

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