Manualul meu de fizica on-line

download Manualul meu de fizica on-line

If you can't read please download the document

Transcript of Manualul meu de fizica on-line

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 001 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Numrul de molecule care se afl ntr-o mas g 72=m de ap avnd masa molar g/mol18= este aproximativ: a. 231024 b. 2310240 c. 261024 d. 2610240 (2p) 2. tiind c simbolurile mrimilor fizice i ale unitilor de msur sunt cele utilizate n manualele de fizic

    mrimea fizic definit prin formula Tm

    Q

    este :

    a. capacitatea caloric b. cldura specific c. cldura molar d. cldura (5p) 3. ntr-o transformare izocor n care presiunea gazului ideal crete, acesta: a. primete Q i L b. primete L i cedeaz Q c. schimb numai lucru mecanic cu exteriorul d. schimb numai cldur cu exteriorul (3p) 4. Notaiile folosite fiind cele obinuite n manualele de fizic, relaia Robert Mayer poate fi scris: a. Rcc Vp += b. RCC pV += c. RCC Vp += d. Rcc Vp =+ (2p) 5. O cantitate constant de gaz ideal descrie o transformare care se reprezint ntr-un sistem de coordonate (p,V) ca n figura alturat. tiind c densitatea gazului scade de 2 ori, atunci, temperatura gazului: a. scade de 4 ori b. scade de 2 ori c. crete de 2 ori d. crete de 4 ori (3p)

    Varianta 1 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 001 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: O mas g 320=m oxigen ( g/mol 32

    2=O ), considerat gaz ideal, aflat n starea iniial caracterizat de

    parametrii Pa 102 51 =p i C270

    1 =t , evolueaz dup un proces termodinamic ciclic 1321 compus din: transformarea 21 , n cursul creia dependena presiunii de volum respect legea

    0a ct,a ,a >== Vp , rcire la presiune constant 32 pn la un volum 13 VV = i procesul 13 n care volumul este meninut constant. Se cunoate c presiunea n starea 2 este 12 2pp = . Determinai: a. masa unei molecule de oxigen; b. numrul de moli de oxigen ; c. temperatura gazului n starea 3; d. densitatea gazului n starea 2.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 001 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem:

    Un mol de gaz ideal monoatomic (35= ), aflat iniial n starea 1, la

    temperatura K2501 =T , este supus succesiunii de transformri 321 , ca n figura alturat. a. Reprezentai succesiunea de transformri n coordonate Vp . b. Determinai energia intern a gazului n starea 2. c. Aflai lucrul mecanic schimbat de gaz cu exteriorul n cursul transformrii

    32 . d.Calculai cldura schimbat de gaz cu exteriorul n cursul transformrii

    321 .

    p

    1

    2 3 2p1

    p1

    T 3T1 T1 0

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 002 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Simbolurile mrimilor fizice fiind cele utilizate n manuale de fizic, energia intern a unui gaz ideal poliatomic are expresia: a. RT3 b. RT5,2 c. RT5,1 d. RT (2p) 2. Lucrul mecanic efectuat de o mas de gaz ideal are cea mai mare valoare n transformarea: a. 21 b. 32 c. 43 d. 41 (3p) 3. Simbolurile mrimilor fizice fiind cele utilizate n manuale de fizic, unitatea de msur a mrimii fizice

    exprimate prin raportul

    RT este:

    a. K b. J c. Pa d. J/K (5p) 4. Raportul dintre lucrul mecanic efectuat de un motor termic i cldura primit de la sursa cald, pe durata unui ciclu complet, este 25,0= . Motorul cedeaz sursei reci cldura J360=cQ . Cldura primit de la sursa cald este: a. J288 b. J450 c. J480 d. J1440 (3p)

    5. Doi moli de gaz ideal monoatomic (2

    3RCV = ) sunt supui unei transformri adiabatice, n cursul creia

    temperatura s-a modificat de la K4001 =T la C2770

    2 =t . Variaia energiei interne a gazului are valoarea: a. J50,6235 b. J86,3067 c. J50,3739 d. J50,3741 (2p)

    Varianta 2 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 002 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: ntr-un vas de sticl nchis se afl 23102,60 =N molecule de azot molecular ( g/mol 28

    2=N ), la

    temperatura C770=t i presiunea kPa 2001 =p . Determinai: a. masa gazului; b. densitatea gazului; c. numrul de molecule din unitatea de volum aflate n vas; d. noua valoare a presiunii gazului dac, fr a se modifica temperatura, se scot %20=f din moleculele din vas.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 002 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem:

    Un mol de gaz ideal monoatomic, ( RCV 23= ) aflat iniial n starea 1, la temperatura

    K3001 =T , este supus succesiunii de transformri 321 , reprezentat n

    coordonate V-T ca n figura alturat. Se va considera 29,034

    ln

    a. Reprezentai grafic, n coordonate p-V, succesiunea de transformri 321 . b. Determinai energia intern a gazului n starea 3. c. Determinai lucrul mecanic schimbat de gaz cu exteriorul n cursul transformrii 32 . d. Determinai cldura total schimbat de gaz cu exteriorul n cursul transformrii 321 .

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 003 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Unitatea de msur din S.I. pentru mrimea fizic egal cu raportul dintre lucrul mecanic schimbat cu exteriorul de un sistem termodinamic i variaia temperaturii sale este aceeai cu unitatea de msur pentru: a. capacitatea caloric a unui corp; b. cldura specific a unei substane; c. cldura molar a unei substane; d. masa molar a unei substane. (2p) 2. Trei mase diferite din acelai gaz ideal sunt supuse unor transformri reprezentate n sistemul de coordonate (T,V) ca n figura alturat. Cunoscnd faptul c 321 ppp == , relaia corect dintre masele celor trei gaze este:

    a. 321 mmm == b. 321 mmm >> c. 132 mmm >> d. 123 mmm >> (3p) 3. Un kilomol de gaz ideal, aflat n condiii normale de presiune i temperatur ( )K 273 Pa,10 050 = Tp ocup, aproximativ: a. 22,4103 litri b. 22,4103 m3 c. 22,4 litri d. 22,4 m3 (5p) 4. Masele molare ale unor substane biatomice sunt 1 i 2. Masa molar a substanei a crei molecul este format din trei atomi de tipul celor care formeaz molecula primei substane i un atom de tipul celor care formeaz molecula celei de a doua substane va fi dat de relaia:

    a. 2

    3 21 + b. 1 22

    + c. 1 2

    22

    + d. 1 2

    2 32

    + (3p)

    5. Un sistem termodinamic aflat ntr-un nveli adiabatic primete 80 J din exterior sub form de lucru mecanic, apoi efectueaz un lucru mecanic 1,24 kJ. n aceste condiii, variaia energiei sale interne este: a. 1320 J b. 1320 J c. 1160 J d. 1160 J (2p)

    Varianta 3 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 003 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Un balon de sticl nchis cu un dop conine o mas de g58=m dintr-un gaz considerat ideal cu masa molar

    g/mol 29= . Presiunea gazului din balon este 25 mN10 =p . Se adaug apoi n balon o mas de g5,14=m din acelai gaz. Considerai c dopul este etan i c n timpul adugrii masei suplimentare de

    gaz nu apar scurgeri de gaz din balon. Temperatura balonului i a gazului din interior rmne mereu aceeai, K300=T . Determinai:

    a. numrul de moli de gaz din balon nainte de adugarea masei suplimentare de gaz; b. volumul ocupat de gazul din balonul de sticl; c. densitatea gazului din balon, dup adugarea masei suplimentare de gaz; d. presiunea gazului din balon, dup adugarea masei suplimentare de gaz.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 003 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Motorul unui automobil funcioneaz dup ciclul Diesel. Variaia energiei interne n cursul compresiei este U12=920 kJ. Cldura primit n urma arderii carburantului injectat i lucrul mecanic efectuat de gaz n cursul destinderii izobare a acestuia sunt Q23=240 kJ, respectiv L23=60 kJ. Cldura degajat n exterior n procesul 41 (desfurat la volum constant) este 120 kJ. a. Reprezentai grafic ciclul ntr-un sistem de coordonate p-V. b. Stabilii care sunt valorile L12 i L41 ale lucrului mecanic efectuat de gaz n procesele 12 i 41. c. Determinai valorile variaiei energiei interne a gazului n procesele 41, 23 i 34, U41, U23 i U34. d. Calculai raportul dintre cldura primit i lucrul mecanic schimbat cu mediul exterior ntr-un ciclu.

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 004 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. tiind c simbolurile unitilor de msur sunt cele utilizate n manualele de fizic, unitatea de msur n S.I. a capacitii calorice este:

    a. KJ

    b. 2K

    J c.

    KkmolJ

    d.

    KkgJ

    (2p)

    2. n figura alturat sunt reprezentate, ntr-un sistem de coordonate (p,T) patru transformri la volum constant a unei mase constante de gaz ideal. Transformarea care are loc la cel mai mare volum este: a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 (3p)

    3. Lucrul mecanic schimbat de moli dintr-un gaz ideal monoatomic ( RCp 25= ) n timpul unui proces

    cvasistatic adiabatic desfurat ntre temperaturile T1 i T2 are expresia:

    a. ( )1223

    TTR b. ( )122

    5TT

    R c. ( )2123

    TTR d. ( )212

    5TT

    R (5p)

    4. Energia intern a unui gaz ideal crete atunci cnd gazul sufer o: a. destindere adiabatic b. destindere la presiune constant c. comprimare la presiune constant d. comprimare la temperatur constant (2p)

    5. Dou mase egale de gaze ideale diferite, se afl la aceeai presiune. Relaia dintre temperaturile celor dou gaze este 21 5,0 TT = , iar cea dintre volumele recipientelor n care se afl este 21 2VV = . Relaia corect dintre masele lor molare este: a. 21 = b. 21 4 = c. 214 = d. 21 2 = (3p)

    Varianta 4 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 004 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Cunoscnd masa molar a carbonului kg/kmol 12=C i masa molar a oxigenului kg/kmol 232 =O ,

    determinai: a. numrul de molecule coninute ntr-o mas kg 1=m de dioxid de carbon ( 2CO ); b. masa unei molecule de 2CO ; c. densitatea dioxidului de carbon n condiii fizice normale (p0=105 Pa; t0=00C); d. volumul care revine, n medie, unei molecule de 2CO n condiii fizice normale considernd c moleculele gazului sunt uniform distribuite.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 004 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: O mas dat de azot trece din starea iniial, caracterizat de presiunea 251 N/m 10=p i volumul

    331 m105

    =V n starea final, caracterizat de presiunea 253 N/m 103 =p i volumul 33

    3 m102=V ,

    printr-o succesiune de dou procese: o transformare izocor, urmat de o transformare izobar. Se cunote

    cldura molar la volum constant RCv 25= .

    a. Reprezentai grafic transformrile n sistemul de cooordonate p-V. b. Determinai variaia energiei interne U a azotului la trecerea din starea iniial n cea final. c. Calculai cldura total Q schimbat de gaz cu mediul exterior la trecerea din starea 1 n starea 3. d. Calculai lucrul mecanic L schimbat de gaz cu mediul exterior n transformarea izobar.

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 005 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Simbolurile unitilor de msur fiind cele folosite n manualele de fizic, unitatea de msur n S.I. pentru cldura specific este:

    a. KJ

    b.K

    2mN c.

    KkgJ

    d.Ks

    mKg2

    2

    (5p)

    2. Numrul de moli coninui n 100 ml de ap ( )33 kg/m10,g/mol18 == apaapa este egal, aproximativ, cu: a. mol22,3 b. mol4,33 c. mol5,55 d. mol6,12 (3p)

    3. Un gaz ideal monoatomic

    =2

    5RCp primete cldura Q i se destinde astfel nct presiunea rmne

    constant, iar temperatura gazului crete cu T . Procentul din cldura Q transformat n lucru mecanic este egal cu: a. %20 b. %40 c. %60 d. %80 (3p) 4. Punctele 1, 2 si 3 din graficul alturat reprezint trei stri de echilibru pentru trei

    cantiti diferite de gaze ideale diatomice

    =

    25R

    CV aflate la aceiai temperatur.

    Relaia corect dintre energiile interne ale celor trei gaze este: a. 321 UUU > d. 321 UUU >< (2p) 5. Simbolurile mrimilor fizice fiind cele utilizate n manualele de fizic, variaia energiei interne a unui sistem termodinamic poate fi exprimat, n funcie de energia schimbat de sistem cu mediul exterior, prin relaia: a. QLU = b. LQU += c. LQU = d. LQU = (2p)

    Varianta 5 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 005 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: n cilindrul orizontal prevzut cu piston, ca n figura alturat, este nchis ermetic o cantitate mol 2= de monoxid de carbon ( kg/kmol 28= ), considerat gaz ideal, la temperatura C7t 0= . Pistonul, de arie 2dm31,8=S , este lsat liber i se poate deplasa fr frecare. Presiunea atmosferic are valoarea Pa 1050 =p . Determinai: a. lungimea a a poriunii ocupate de gaz n starea iniial; b. masa de monoxid de carbon coninut n cilindru; c. temperatura 2T la care trebuie nclzit gazul pentru ca lungimea poriunii ocupate de gaz s se dubleze; d. densitatea gazului aflat la temperatura 2T .

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 005 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem:

    Un mol de gaz ideal diatomic, (57= ) aflat iniial n starea 1, la temperatura

    C27 01 =t , este supus succesiunii de transformri 321 , ca n figura alturat. Determinai: a. raportul dintre volumul gazului n starea 3 i volumul gazului n starea 1; b. diferena dintre energia intern a gazului n starea 3 i energia intern a gazului n starea 1; c. lucrul mecanic schimbat de gaz cu exteriorul n cursul transformrii 21 ; d. cldura schimbat de gaz cu exteriorul n cursul transformrii 321 .

    p

    V

    3

    2

    1

    1,5p1

    p1

    0,5p1

    0

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 006 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Simbolurile unitilor de msur fiind cele utilizate n manualele de fizic, unitatea de msur n S.I. a cldurii molare este: a. 11 KmolJ b. 1KmolJ c. 1KkgJ d. 11 KkgJ (2p) 2. La presiunea p = 8,31105 N/m2, concentraia moleculelor unui gaz ideal (numrul de molecule din unitatea de volum) este n = 3,011025 m-3. Temperatura gazului este egal cu: a. 17270C b. 20000C c. 20270C d. 20540C (5p) 3. Energia intern a unei mase constante de gaz ideal scade n cursul unei: a. comprimri izoterme b. destinderi adiabatice c. destinderi izoterme d. comprimri adiabatice. (3p) 4. O cantitate constant de gaz ideal efectueaz transformarea ciclic 12341 reprezentat n coordonate p-V n figura alturat. Transformarea n care gazul primete lucrul mecanic este: a. 21 b. 32 c. 43 d. 14 (3p) 5. Dou corpuri identice avnd temperaturi diferite sunt puse n contact termic. Relaia dintre temperaturile iniiale ale celor dou corpuri este 12 3 TT = . Sistemul este izolat adiabatic de mediul exterior. Temperatura final T a sistemului dup stabilirea echilibrului termic are expresia: a. 1TT = b. 12TT = c. 13TT = d. 14TT = (2p)

    Varianta 6 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 006 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Un cilindru cu piston etan aezat orizontal, ca n figura alturat, conine o mas de gaz ideal g40=m avnd masa molar 1molg4 = . Cilindrul este n contact termic cu mediul care are temperatura K300=T , iar

    pistonul se afl n echilibru la presiunea atmosferic normal Pa1050 =p i se poate deplasa fr frecare. Determinai: a. numrul de molecule de gaz din cilindru; b. volumul ocupat de gaz; c. volumul ocupat de gazul din cilindru n urma nclzirii la presiune constant cu K100=T ; d. variaia relativ a densitii gazului ntre starea iniial i cea final.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 006 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem:

    Un motor termic avnd ca substan de lucru mol 31

    de gaz

    ideal monoatomic parcurge ciclul termodinamic reprezentat n figur. Fiind cunoscute valorile parametrilor Pa01 5=p , respectiv 8,31=V , i cldura molar la volum constant

    RCV 23= determinai:

    a. temperaturile gazului n strile 1, 2 i 3; b. lucrul mecanic efectuat de substana de lucru la fiecare parcurgere a procesului ciclic; c. cldura primit de substana de lucru la fiecare parcurgere a procesului ciclic; d. cldura cedat de sistem la fiecare parcurgere a procesului ciclic.

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 007 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. ntr-un vas se afl g 40 heliu n condiii fizice normale. Cunoscnd masa molar g/mol4= i volumul molar n condiii fizice normale /mol42,22

    0=V , volumul ocupat de heliu este:

    a. 2,224 b. 8,45 c. 6,24 d. 24,2 (2p)

    2. Densitatea unui gaz ideal avnd masa molar , aflat la temperatura T i presiunea p este:

    a. R

    pV

    b. RTp

    c. p

    RT d. RT

    m

    (3p)

    3. O cantitate constant de gaz ideal efectueaz o transformare ciclic, care n coordonate V-T, se reprezint ca n figura alturat. Strile n care gazul are aceeai presiune sunt: a. 1 i 5;

    b. 2 i 6;

    c. 4 i 3;

    d. 3 i 6.

    (5p) 4. Un gaz ideal diatomic, avnd RCV 5,2= , se destinde izobar i absoarbe cldura Q . ntre variaia energiei interne i lucrul mecanic efectuat de gaz n aceast destindere exist relaia:

    a. LU23= b. LU 5= c.

    2L

    U = d. LU25= (2p)

    5. O cantitate constant de gaz ideal se destinde la temperatur constant. n aceast transformare gazul: a. primete L i cedeaz Q; b. cedeaz L i primete Q; c. efectueaz L pe seama variaiei energiei sale interne; d. nu schimb energie cu exteriorul. (3p)

    Varianta 7 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 007 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Dou recipiente pot comunica ntre ele prin intermediul unui tub prevzut cu un robinet R. n primul recipient se afl o mas g441 =m dioxid de carbon 2CO , iar n al doilea recipient se afl o mas g 62 =m de hidrogen cu g/mol 22 = . Ambele gaze sunt considerate ideale. Iniial robinetul este nchis. Determinai: a. numrul de moli de dioxid de carbon ( g/mol12=C , g/mol322 =O ) ; b. numrul de molecule de 2CO din unitatea de volum din primul recipient, dac volumul acestuia este 3=V ; c. masa unei molecule de hidrogen; d. masa molar a amestecului de gaze obinut n urma deschideri robinetului R.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 007 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: O cantitate mol 1= de oxigen efectueaz ciclul reversibil ABCA de forma unui triunghi n care BC este un proces izobar i CA este un proces izocor. n starea A presiunea este kPa 415,5pA = i densitatea

    oxigenului 3kg/m 3,2=A , n starea B volumul este AB VV 2= iar n starea C presiunea este AC pp 5,0= . Cunoscnd masa molar a oxigenului g/mol 32= i exponentul adiabatic 4,1= determinai: a. cldura molar la volum constant pentru oxigen; b. variaia energiei interne a gazului n procesul AB ; c. lucrul mecanic total schimbat de gaz cu mediul exterior n decursul unui ciclu; d. cldura primit de gaz n procesul CA .

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 008 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Simbolurile unitilor de msur fiind cele utilizate n manuale, unitatea de msur n S.I. pentru cldura molar este:

    a. Kkg

    J

    b. molkgJ

    c. KJ

    d. Kmol

    J

    (2p)

    2. Un gaz ideal diatomic (52VR

    C = ) descrie o transformare care se reprezint

    ntr-un sistem de coordonate p-V ca n figura alturat. Gazul absoarbe o cantitate de cldur Q. Variaia energiei interne a gazului n acest proces este: a. Q5,2 b. Q4,1 c. Q71,0 d. Q4,0 (3p) 3. ntr-o destindere cvasistatic a unui gaz ideal, la presiune constant, temperatura gazului: a. scade b. crete c. rmne constant d. nu se poate preciza (2p) 4. ntr-o transformare ciclic, variaia energiei interne a unui gaz ideal este: a. 0=U b. TCU V= c. U RT = d. U p V = (5p) 5. Unei temperaturi de 027 C i corespunde n S.I. o temperatur aproximativ egal cu: a. 273 K b. 300 K c.327 K d. 373 K (3p)

    Varianta 8 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 008 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: ntr-o butelie de volum 48=V se gsete oxigen molecular, considerat gaz ideal, la presiunea

    Pa 1024 5=p i temperatura C1501 =t . Se consum o fraciune 40%f = din masa oxigenului pentru o sudur. Considernd c temperatura n interiorul buteliei dup efectuarea sudurii rmne 1t , determinai: a. numrul iniial de moli de oxigen din butelie; b. masa oxigenului consumat ( kg/kmol 32= ); c. presiunea din butelie dup efectuarea sudurii; d. densitatea oxigenului din butelie dup efectuarea sudurii.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 008 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem:

    n corpul de pomp al unei maini termice se gsete aer (57= ), care la temperatura K 4001 =T i presiunea

    Pa 105 51 =p ocup volumul 21 =V . Gazul sufer o transformare n care temperatura rmne constant, ajungnd n starea 2, n care volumul este 5,22 =V , apoi o comprimare n care presiunea gazului rmne constant, pn n starea 3, dup care revine n starea iniial printr-o transformare n care volumul rmne constant. Se cunoate ln 1,25=0,22. a. Reprezentai procesul ciclic descris n sistemul de coordonate p-T. b. Calculai cldura schimbat de gaz cu mediul exterior n procesul 13 . c. Calculai variaia de energie intern a gazului n cursul procesului 321 . d. Calculai lucrul mecanic efectuat de gaz n cursul transformrii 32 .

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 009 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Punctele 1, 2 si 3 reprezint trei stri de echilibru a trei gaze ideale diferite aflate la aceiai temperatur. Relaia corect dintre numrul de moli din fiecare gaz este: a. 321 > d. 321 >< (5p) 2. Simbolurile unitilor de msur fiind cele utilizate n manuale, unitatea de msur a raportului dintre cldura primit de un corp i cldura specific a materialului din care este alctuit, c/Q , este: a. 11 KkgJ b. 11 Kkg c. Kkg d. Kmol (2p)

    3. ntr-o butelie de volum V se afl un gaz ideal monoatomic (2

    3C V

    R= ) la presiunea p i la temperatura T.

    n aceste condiii, expresia 2

    3pV reprezint urmtoarea mrime fizic:

    a. lucrul mecanic b. densitatea c. energia intern d. cldura (3p) 4. O cantitate mol1= de gaz ideal monoatomic, cu temperatura iniial de t

    1=27

    0C, este comprimat

    adiabatic astfel nct presiunea sa crete de 8 ori. Cldura schimbat de gaz cu exteriorul este: a. 0 J b. 37,395 J c. 62,325 J d. 74,79 J (2p) 5. O butelie conine o mas de g112 azot la temperatura t =7C i la presiunea de 6 atm. Din butelie se consum jumtate din cantitatea de azot, temperatura meninndu-se constant. Presiunea final a gazului din butelie are valoarea: a. atm5 b. atm 4 c. atm 3 d. atm 2 (3p)

    Varianta 9 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 009 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Un amestec format din 3,2 kg de He ( g/mol4=He ) i 4 kg de Ne ( g/mol20=Ne ) se afl ntr-un vas de volum 36001 =V . Amestecul se afl n echilibru termodinamic i poate fi considerat gaz ideal. a. Determinai numrul total de molecule de gaz din amestec. b. Calculai raportul dintre masa unei molecule de neon i masa unei molecule de heliu. c. Determinai densitatea amestecului. d. Vasul este pus n legtur print-un tub de volum neglijabil cu un alt vas, iniial vidat, de volum 64002 =V . Calculai presiunea care se stabilete n cele dou vase dac gazul este adus la temperatura de 27C;

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 009 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: O cantitate mol 1= de gaz ideal monoatomic sufer transformarea ciclic

    4321 reprezentat n coordonate p-V n figura alturat. Se

    cunoate RCV 23= i temperatura n starea 1, C271 =t .

    a. Reprezentai transformarea ciclic n sistemul de coordonate V-T. b. Determinai cldura cedat de gaz n acest proces; c. Determinai lucrul mecanic total efectuat ntr-un ciclu; d. Determinai variaia energiei interne n procesul 321 .

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 010 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. n timpul destinderii unui gaz ideal la .const=T , acesta: a. nu efectueaz lucru mecanic, conservndu-i energia; b. efectueaz lucru mecanic i cedeaz cldur; c. i conserv energia intern; d. cedeaz cldur mediului exterior. (2p) 2. Simbolurile mrimilor fizice fiind cele utilizate n manualele de fizic, expresia care are aceeai unitate de msur ca i constanta gazelor ideale R este:

    a.T

    Q

    b.vC c. vC d. m

    C (3p)

    3. n dou incinte de volume V i V2 se afl dou gaze ideale avnd densitile 3g/dm 1 i respectiv 3g/dm 0,5 . n urma amestecrii celor dou gaze ntr-o incint de volum V5,0 densitatea amestecului va avea

    valoarea:

    a.3cm

    g0,75 b.

    3cm

    g2 c.

    3m

    kg4 d.

    3m

    kg1500 (3p)

    4. O cantitate constant de gaz ideal descrie o transformare care se reprezint ntr-un sistem de coordonate p-V ca n figura alturat. tiind c n cursul transformrii temperatura crete cu %10 , iar variaia volumului este egal cu 5,0 , volumul iniial ocupat de gaz are valoarea: a. 3dm 2

    b. 3dm 4 c. 3

    d. 5 (5p)

    5. O mas kg 1=m de ap (Kkg

    J4180

    =ac ) este nclzit cu C10=t . Cldura necesar nclzirii apei este:

    a. kJ6,5 b. kJ8,15 c. kJ4,20 d. kJ8,41 (2p)

    Varianta 10 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 010 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Un vas cilindric orizontal, nchis la ambele capete, cu lungimea m 1=L i seciune transversal

    2cm 100=S , este mprit, printr-un piston etan termoizolant, de grosime neglijabil, iniial blocat, n dou incinte ale cror volume se afl n raportul 4:1 . n incinta de volum mai mic se gsete H2 ( kg/mol 102 32

    =H ), aflat iniial la presiunea 25

    1 N/m 102 =p i temperatura K 4001 =T , iar n cealalt

    O2 ( kg/mol 10323

    2 =O ), la 25

    2 N/m 10=p i K3002 =T . Hidrogenul i oxigenul din cele dou incinte sunt considerate gaze ideale. a. Determinai masa unui atom de hidrogen. b. Aflai raportul maselor de gaz din cele dou incinte. c. Calculai densitatea oxigenului. d. Se deblocheaz pistonul, dup care hidrogenul este nclzit pn cnd, n final, temperatura acestuia devine K 0503 =T . Considernd c temperatura final a oxigenului rmne 2T , calculai distana pe care s-a deplasat pistonul.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 010 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: O cantitate de g 14 azot molecular ( kg/mol 1028 32

    =N i 25RCV = ) se afl iniial n starea caracterizat de parametrii 250 N/m 10=p i 30 =V . Ea este supus procesului 321 reprezentat n coordonate p-V n figura alturat. Determinai: a. lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior n procesul 21 ; b. variaia energiei interne a gazului n procesul 31 ; c. cldura absorbit de gaz n procesul 32 ; d. cldura molar a gazului n transformarea 1-2.

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 011 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Simbolurile unitilor de msur fiind cele folosite n manualele de fizic, unitatea de msur n S.I. pentru cldura molar este:

    a. K b. Kmol

    J

    c. 1K d. molK

    (2p)

    2. Un gaz ideal monoatomic (2

    3RCV = ) primete izocor cldura Q. Variaia energiei sale interne este egal cu:

    a. Q b. 2

    3Q c.

    25Q

    d. Q3 (3p)

    3. O mas dat de gaz ideal descrie o transformare care se reprezint n coordonate p-T ca n figura alturat. Volumul gazului este maxim n starea: a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 (5p) 4. Energia intern a unei cantiti date de gaz: a. crete n urma unei destinderi adiabatice; b. scade dac gazul primete izocor cldur; c. este constant ntr-o transformare izoterm; d. este nul ntr-o transformare ciclic. (3p) 5. Simbolurile mrimilor fizice fiind cele utilizate n manualele de fizic, expresia energiei interne a gazului ideal diatomic este:

    a. RTU 23= b. RTU

    25= c. RTU 2= d. RTU 3= (2p)

    Varianta 11 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 011 (15 puncte) Rezolvai urmtoarea problem: O cantitate de oxigen, considerat gaz ideal, ocup volumul 3m 8,31=V la presiunea Pa 105=p i

    temperatura C47=t . Masa molar a oxigenului este mol

    kg1032 3= . Determinai:

    a. masa unei molecule de oxigen; b. densitatea oxigenului; c. numrul de molecule de oxigen; d. presiunea oxigenului n urma unei nclziri la volum constant pn la temperatura K480' =T ;

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    Tr. U L Q

    12 20J 23 31 15J Ciclu 15J

    B. SUBIECTUL III Varianta 011 (15 puncte) Rezolvai urmtoarea problem: O mas de gaz ideal sufer transformarea ciclic reprezentat n figura alturat ( 21 este transformare izoterm). Folosind datele din tabel determinai, justificnd fiecare rezultat: a. variaia energiei interne pe transformarea 2-3; b. cldura total schimbat cu exteriorul n transformarea ciclic; c. cldura schimbat cu mediul exterior n transformarea 2-3. d. Reprezentai grafic transformarea ciclic n coordonate p-T.

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 012 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Cldura cedat de un anumit sistem termodinamic mediului extern ntr-un interval de timp t depinde de intervalul de timp conform relaiei tcQ = , n care c reprezint o constant. Simbolurile unitilor de msur fiind cele utilizate n manuale, unitatea de msur n S.I. a constantei c este: a. sJ b.N/s c. W d. J/K (2p) 2. O cantitate constant de gaz ideal sufer transformrile ciclice 1231, respectiv 1321, reprezentate ntr-un sistem de coordonate p-V ca n figura alturat. Alegei relaia corect: a. 13211231 LL = b. 13211231 LL = c. 13211231 LL = d. 13211231 LL < (3p) 3. Un gaz ideal se destinde adiabatic. Putem afirma c n cursul acestui proces: a. volumul gazului scade; b. gazul absoarbe cldur; c. energia intern a gazului rmne constant; d. gazul efectueaz lucru mecanic. (5p) 4. Un gaz ideal se destinde dup legea const.2 =Vp n timpul procesului temperatura gazului: a. scade b. crete c. rmne constant d. crete apoi scade (3p) 5. Cldura molar la volum constant a unui gaz ideal al crui exponent adiabatic are valoarea 4,1= este: a. 2/3R b. 2/5R c. R2 d. R3 (2p)

    Varianta 12 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 012 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: ntr-un vas de sticl nchis se afl, la presiunea Pa105,1 51 =p i temperatura C7

    0=t , o cantitate de azot molecular ( g/mol 82

    2=N ). Se scoate o mas g2=m de azot din vas. Presiunea azotului rmas n vas

    este Pa102,1 52 =p , iar temperatura lui este egal cu cea din starea iniial. Determinai: a. densitatea gazului n starea iniial; b. numrul de molecule de azot care au fost scoase din vas; c. masa azotului rmas n vas; d. volumul vasului.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 012 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Un gaz ideal avnd cldura molar la volum constant 2/3RCV = , se gsete iniial n starea (1) n care

    ocup volumul 21 =V la presiunea 25

    1 N/m 10=p . Gazul este supus urmtoarei succesiuni de transformri: (2)(1) nclzire izocor pn la presiunea 12p ; (3)(2) destindere izobar pn la volumul 12V ; )4()3( rcire izocor pn la presiunea 1p ; (1)(4) comprimare izobar pn n starea iniial. a. Reprezentai ciclul termodinamic efectuat de gaz n sistemul de coordonate p-V. b. Artai c strile (2) i (4) se gsesc pe aceeai izoterm. c. Calculai lucrul mecanic efectuat de gaz ntr-un ciclu complet. d. Determinai variaia energiei interne a gazului n destinderea izobar.

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 013 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Simbolurile mrimilor fizice fiind cele utilizate n manualele de fizic, expresia de mai jos care are aceeai unitate de msur ca i energia intern este: a.Q b. Tp c. 1TL d. 1 pV (3p) 2. Simbolurile mrimilor fizice fiind cele utilizate n manualele de fizic, expresia corect a principiului al termodinamicii este: a. LQU = b. LQU = c. LQU += d. LQU += (3p) 3. Un gaz ideal monoatomic aflat ntr-un vas nchis etan cu ajutorul unui piston mobil sufer un proces izoterm n urma cruia volumul n starea final este de 910 ori mai mare dect volumul din starea iniial. Se poate spune c n procesul descris: a. masa molar crete de 910 ori. b. masa molar scade de 910 ori. c. volumul molar rmne neschimbat. d. masa molar rmne neschimbat. (5p) 4. Un sistem termodinamic care nu schimb substan cu exteriorul i al crui nveli este adiabatic: a. nu poate primi lucru mecanic din exterior; b. nu poate ceda lucru mecanic exteriorului; c. nu poate schimba cldur cu exteriorul; d. schimb cldur cu exteriorul. (2p) 5. Un sistem termodinamic evolueaz dup procesul ciclic reprezentat n imagine. Lucrul mecanic schimbat de sistem cu exteriorul n cursul acestui proces ciclic, exprimat n uniti 11 Vpu = , este: a. u24 b. u19 c. u8 d. u5 (2p)

    Varianta 13 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 013 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Dou baloane identice de sticl conin mase egale g 5,8=m din acelai gaz ideal cu masa molar

    g/mol29= . Iniial, gazul din baloane se afl la aceeai temperatur K 300=T i la aceeai presiune 25 mN 01 =p . Apoi, temperatura absolut a gazului dintr-un balon este mrit de 2=n ori (prin punerea

    n contact termic cu un termostat cald aflat la temperatura Tn ), iar a celuilalt este sczut de 2=n ori (prin punerea n contact termic cu un termostat rece aflat la temperatura nT ). Baloanele sunt meninute n contact cu termostatele i sunt puse n comunicare printr-un tub de volum neglijabil. Determinai: a. numrul de moli de gaz din fiecare balon, nainte de punerea lor n comunicare; b. volumul interior al unui balon de sticl; c. numrul de moli de gaz din balonul rcit, ca urmare a punerii n comunicare a celor dou baloane; d. valoarea comun a presiunii n cele dou baloane dup ce au fost puse n comunicare.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 013 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Motorul unui automobil funcioneaz dup ciclul Otto. n tabelul alturat sunt indicate (n kilojoule, pentru un singur ciclu): variaia energiei interne U12 n cursul compresiei, cldura Q23 primit n urma exploziei amestecului carburant i lucrul mecanic L34 efectuat de gaz n cursul destinderii acestuia. a. Reprezentai ciclul Otto n coordonate p-V, specificnd tipul fiecrei transformri. b. Calculai valorile cldurii Q12 i Q34 schimbate de gaz cu exteriorul n procesele 12 i 34. c. Stabilii care sunt valorile L23 i L41 ale lucrului mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior n procesele 23 i 41. d. Determinai variaia energiei interne a gazului U41 n procesul 41 i cldura Q schimbat de gaz cu mediul exterior n cursul unui ciclu.

    Procesul ij Qij [kJ] Lij [kJ] Uij [kJ] 12 720 23 480 34 900 41

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 014 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1.ntr-o destindere a unei mase constante de gaz ideal, meninut la temperatur constant, densitatea acestuia: a. crete b. scade c. se menine constant d. crete i apoi scade (3p) 2. tiind c simbolurile mrimilor fizice i ale unitilor de msur sunt cele utilizate n manualele de fizic unitatea de msur a energiei interne n S.I. poate fi exprimat prin relaia:

    a. 2mN b. mN c. K

    mN d.

    KmN 2

    (3p)

    3. O cantitate constant de gaz ideal monoatomic ( RCV 23= ) descrie o transformare care se reprezint

    ntr-un sistem de coordonate p-V ca n figura alturat. Relaia corect dintre lucrul mecanic i cldura schimbate de gaz cu mediul exterior este:

    a. 2

    3LQ =

    b. 2

    5LQ =

    c. LQ 3=

    d. 2

    7LQ = (2p)

    4. Intr-o transformare ciclic un gaz ideal primete cldura Q1 i cedeaz cldura Q2

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 015 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. tiind c simbolurile mrimilor fizice sunt cele utilizate n manualele de fizic, relaia de definiie a cldurii molare este:

    a.T

    QC

    = b. T

    QC

    =

    c.

    TQ

    C

    =

    d. Tm

    QC

    = (2p)

    2. tiind c simbolurile mrimilor fizice i ale unitilor de msur sunt cele utilizate n manualele de fizic,

    unitatea de msur a raportului TRVp

    este:

    a.kg b. kmol c. 1kg d. 1kmol (5p)

    3. Dac un gaz ideal sufer o transformare n care aVp = , 0, >= acta , atunci volumul gazului variaz dup legea: a. 1= TctV b. 2TctV = c. TctV = d. TctV = (3p) 4. tiind c simbolurile mrimilor fizice sunt cele utilizate n manualele de fizic, n transformarea izoterm a unui gaz ideal este valabil relaia: a. 0=L b. TRL = c. 0=U d. 0=Q (2p) 5. n diagrama alturat sunt prezentate trei transformri efectuate, la acelai volum, efectuate de mase egale din trei gaze diferite. Relaia care exist ntre masele molare ale acestora este: a. 1 = 2 = 3;

    b.321

    111

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    UBIECTUL I Varianta 016 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. tiind c simbolurile mrimilor fizice sunt cele utilizate n manuale de fizic, relaia de definiie a capacitii calorice este:

    a. Tm

    QC

    = b.

    TQ

    C

    =

    c. T

    QC

    = d. TQC = (2p)

    2. innd cont c simbolurile mrimilor fizice i ale unitilor de msur sunt cele utilizate n manuale de fizic, unitatea de msur a mrimii reprezentate prin produsul TCV este: a. K b. J c. 2N/m d. J/K (3p) 3. Volumul maxim al unei cantiti date de gaz, considerat ideal, care este supus transformrii 4321 din figura alturat, corespunde strii: a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 (5p) 4. Masa unei cantiti de ap ( kg/kmol18= ) care conine 23102046,1 molecule este egal cu: a. g6,3 b. g7,2 c. kg3,6 d. kg 7,2 (3p)

    5. Un gaz ideal, aflat iniial n starea 1, avnd presiunea 251 N/m105,2 =p i volumul 21 =V , este supus

    unei transformri izoterme, n urma creia volumul crete de 2e ori, e fiind baza logaritmilor naturali ( ...718,2e ). Lucrul mecanic efectuat de gaz n cursul acestei transformri are valoarea: a. J250 b. J500 c. J1000 d. J2000 (2p)

    Varianta 16 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 016 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: ntr-un balon de sticl de volum 41 =V se afl kg102

    31

    =m de azot molecular ( kg/kmol282

    =N ). Un al

    doilea balon de sticl, de volum 5,32 =V , conine kg1043

    2=m de oxigen molecular

    ( kg/kmol322

    =O ). Temperatura este aceeai n ambele baloane, iar cele dou gaze pot fi considerate ideale. a. Determinai numrul de molecule de oxigen din al doilea balon. b. Calculai raportul dintre numrul de moli de azot i numrul de moli de oxigen. c. Aflai raportul dintre presiunile gazelor din cele dou baloane. d. Cele dou baloane sunt puse n legtur prin intermediul unui tub subire, de dimensiuni neglijabile. Determinai, n aceste condiii, masa molar a amestecului omogen care ocup volumul ambelor baloane i este format din molecule de azot i de oxigen.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 016 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem:

    Un mol de gaz ideal diatomic, ( RCV 25= ), aflat iniial n starea 1 n care

    parametrii sunt 251 N/m 103 =p i 41 =V , este supus transformrii ciclice 1321 reprezentat n sistemul de coordonate p-V n figura

    alturat. Determinai: a. energia intern a gazului n starea 1; b. lucrul mecanic schimbat de gaz cu exteriorul n cursul transformrii 1 2; c. cldura schimbat de gaz cu exteriorul n cursul transformrii 1 2; d. valoarea raportului dintre lucrul mecanic total schimbat de gaz cu exteriorul n timpul unui ciclu i cldura primit de gaz n acest timp.

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 017 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. tiind c simbolurile mrimilor fizice i ale unitilor de msur sunt cele utilizate n manualele de fizic unitatea de msur a cldurii n S.I. este: a. J b. kg c. N d. 2N/m (5p) 2. Unei densiti de 3g/cm10 i corespunde, n uniti din S.I. o valoare egal cu:

    a. 3kg/m10 b. 3kg/m 100 c. 3kg/m 1000 d. 34 kg/m10 (2p)

    3. Un gaz ideal sufer procesul 1-2-3 din figur. tiind c 1 3T T= , variaia energiei interne a gazului n acest proces are expresia: a. ( ) ( )2312 TTCTTCU pV += b. 0 c. nu se poate preciza d. ( )12 TTCU p = (3p) 4. O mas constant de gaz ideal sufer o transformare n care presiunea se dubleaz, iar temperatura rmne constant. n aceste condiii, volumul gazului: a. crete de dou ori b. crete de patru ori c. scade de dou ori d. rmne constant (3p) 5. innd cont c simbolurile mrimilor fizice sunt cele folosite n manualele de fizic, lucrul mecanic ntr-o transformare n care volumul gazului ideal rmne constant are expresia: a. L RT= b. mRTL = c. 0=L d. TRL = (2p)

    Varianta 17 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 017 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: O cantitate dat de gaz ideal ocup un volum 31 m 3,0=V la presiunea kPa 301 =p i temperatura

    01 27t C= . Gazul efectueaz o transformare care verific ecuaia p aV= , cu a=constant. Volumul final este

    de 2=n ori mai mare dect cel iniial. Determinai: a. cantitatea de substan. b. presiunea gazului n starea 2. c. temperatura gazului n starea final. d. valoarea raportului dintre densitatea gazului n starea iniial i densitatea gazului n starea final.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 017 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Un kilomol de oxigen ( g/mol 32= , 2/5RCv = ) efectueaz un proces termodinamic ciclic reversibil reprezentat n coordonate p-V n figura alturat. Cunoscnd presiunea gazului n starea de echilibru termodinamic 1, kPa 416,51 =p i densitatea sa n aceast stare

    31 kg/m 3,2= i tiind c ntre

    parametrii gazului exist relaiile 13 2p

    p = i 2 12V V= ,

    a. Reprezentai procesele 132 n sistemul de coordonate V-T. b. Calculai lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior n transformarea 21 . c. Calculai variaia energiei interne n transformarea 32 . d. Calculai cldura schimbat de gaz cu mediul exterior n transformarea 13 .

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 018 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. tiind c simbolurile mrimilor fizice sunt cele utilizate n manualele de fizic, unitatea de msur n S.I. a mrimii fizice exprimat prin relaia tmc este aceeai cu cea a: a. lucrului mecanic; b. temperaturii absolute; c. presiunii; d. volumului. (2p) 2. O cantitate mol 1= de gaz ideal sufer o transformare care se reprezint ntr-un sistem de coordonate p-V ca n figura alturat Prin destindere gazul efectueaz un lucru mecanic J1,83=L . Temperatura crete cu: a. K1,0 b. K1

    c. K10

    d. K100 (5p) 3. Ciclul idealizat de funcionare al motorului Diesel este format din: a. doua adiabate, o izobar i o izocor; b. dou adiabate i dou izocore; c. doua izoterme i dou adiabate; d. dou izoterme, o izocor i o izobar. (3p) 4. Temperatura unui corp variaz ntre C2201 =t i K3002 =T . Variaia temperaturii este de aproximativ:

    a. K322 b. 49 K c. C270 d. 5 K (2p)

    5. O cantitate kmoli 2= de substan primete cldura J900=Q i ca urmare i mrete temperatura cu K 30=T . Cldura molar a acestei substane este:

    a. ( )KmolkJ/60 b. ( )KmolJ/60 c. ( )KmolJ/15 d. ( )KmolJ/015,0 (3p)

    Varianta 18 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 018 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: O mas g12=m de hidrogen molecular ( g/mol2

    2H= ), considerat gaz ideal, aflat iniial n starea 1, n

    care presiunea este Pa1031,8 51 =p i volumul 61 =V , este supus unei destinderi la presiune constant pn la dublarea volumului, apoi unei comprimri la temperatur constant pn cnd volumul devine egal cu volumul din starea 1. Determinai: a. cantitatea de substan; b. numrul de molecule de gaz din unitatea de volum n starea 2; c. temperatura gazului n starea 2; d. variaia relativ a presiunii gazului ntre strile 2 i 3;

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 018 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem:

    Un mol de gaz ideal monoatomic ( RCV 23= ), aflat iniial n starea 1, n care

    presiunea este 251 N/m105,0 =p i volumul 21 =V , este supus transformrii 4321 , reprezentat n coordonate p-V n figura alturat. Transformarea

    21 este izoterm. Se consider 693,02ln . Se cere: a. valoarea maxim a energiei interne a gazului; b. cldura schimbat de gaz cu exteriorul n cursul transformrii 21 ; c.lucrul mecanic total schimbat de gaz cu exteriorul n cursul transformrii

    4321 ; d. reprezentarea grafic a transformrii 4321 ntr-un sistem de coordonate V-T.

    p

    V

    3

    1

    2

    3p1

    0

    p1

    V1

    4

    2p1

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 019 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1.tiind c simbolurile unitilor de msur sunt cele utilizate n manualele de fizic, unitatea de msur n S.I. a mrimii fizice exprimat prin relaia LQ este: a. J b.K c.Pa d. Kg (2p) 2.Prin nclzirea unui gaz ideal cu K200=T la presiune constant, volumul su s-a mrit de dou ori. Temperatura final a gazului are valoarea: a. K200=T b. K273=T c. K400=T d. K546=T (3p) 3. Energia intern a unui sistem termodinamic izolat adiabatic care efectueaz lucru mecanic: a. scade; b. crete; c. rmne constant; d. crete, iar apoi scade (3p)

    4.O cantitate moli31,81= de gaz ideal monoatomic ( RCp 2

    5= ) este nclzit de la K3001 =T la

    Ct 02 127= . Variaia energiei interne a gazului are valoarea : a. J150 b. J250 c. J831 d. J982 (5p) 5. Procesul 321 reprezentat n sistemul de coordonate p-V ca n figur alturat este format din urmtoarea succesiune de transformri: a. rcire izobar urmat de nclzire izocor; b. comprimare izobar urmat de nclzire izocor; c. comprimare izobar urmat de o rcire izocor; d. nclzire izobar urmat de o nclzire izocor.

    (2p)

    Varianta 19 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 019 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: ntr-o butelie de volum 3m 0,5=V se gsete o mas kg 21 =m de oxigen )( 2O , considerat gaz ideal. O parte din gaz fiind consumat, masa acestuia a devenit kg 0,52 =m . Temperatura este meninut constant

    la valoarea C27 =t . Se cunoate masa molar a oxigenului lO kg/kmo 322 = .Determinai: a. masa unei molecule de oxigen; b. presiunea iniial a gazului din butelie; c. densitatea gazului rmas n butelie; d. numrul de molecule care au ieit din butelie.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 019 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: O cantitate de azot )( 2N de mas g 20=m este nchis ntr-o incint, aflndu-se iniial la presiunea

    250 N/m 10=p i temperatura C271

    =t . Gazul este nclzit la volum constant, pn cnd presiunea a crescut de 3=n ori. Din aceast stare gazul se destinde, temperatura meninndu-se constant, pn cnd presiunea devine din nou egal cu valoarea iniial. Se cunoate masa molar a azotului molecular

    g/mol 282 =N , cldura molar izocor RCV 25= i 1,13ln .

    a. Reprezentai procesele efectuate de gaz n sistemul de coordonate p-V. b. Determinai cldura primit de gaz. c. Calculai variaia energiei interne a gazului. d. Determinai valoarea lucrului mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior.

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 020 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Mrimea fizic numeric egal cu cldura necesar modificrii temperaturii unui corp cu K1 se numete: a. cldur specific b. cldur molar c. capacitate caloric d. putere caloric (2p) 2. tiind c simbolurile mrimilor fizice i ale unitilor de msur sunt cele utilizate n manualele de fizic,

    unitatea de msur n S.I. a expresiei T

    Vp este:

    a. 1KJ b. 1molJ c. KJ d. molJ (5p) 3. O mas dat de gaz ideal efectueaz transformrile ciclice 1231 i 2452 reprezentate ntr-un sistem de coordonate p-V ca n figura alturat. Cunoscnd

    c 21

    2 =p

    p i 3

    1

    4 =p

    p, alegei relaia corect dintre lucrul mecanic schimbat de

    gaz cu mediul exterior n cele dou transformri ciclice: a. 24521231 LL = b. 24521231 2LL = c. 24521231 3LL = d. 24521231 LL = (3p) 4. Cldurile molare pentru gaze se pot exprima cu ajutorul exponentului adiabatic . Raportul RCV / este egal cu:

    a. ( )1 b. 1 c.1

    1

    d.

    1 (2p)

    5. Dou corpuri cu mase egale, avnd temperaturi diferite, sunt puse n contact termic. Cldurile specifice

    ale celor dou corpuri sunt n relaia 31

    2c

    c = iar ntre temperaturile iniiale ale celor dou corpuri exist

    relaia 12 3 TT = . Temperatura final T a sistemului dup stabilirea echilibrului termic, se exprim ca: a. 15,2 TT = b. 15,1 TT = c. 1TT = d. 15,0 TT = (3p)

    Varianta 20 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 020 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Cilindrul reprezentat n figura alturat este separat n dou compartimente cu ajutorul unui piston termoconductor, iniial blocat. Volumele celor dou compartimente sunt egale. ntr-un compartiment al acestui cilindru este nchis o mas g16,0=m de

    hidrogen molecular ( )1H molg22 = , considerat gaz ideal, aflat la temperatura K3001 =T , iar n cellalt compartiment, o mas de 3 ori mai mare din acelai gaz,

    aflat la temperatura K4002 =T . n condiiile n care cilindrul este izolat adiabatic fa de mediul exterior, determinai: a. numrul total de molecule de gaz din cilindru; b. valoarea iniial a raportului presiunilor gazelor din cele dou compartimente; c. valoarea raportului presiunilor gazelor din cele dou compartimente dup stabilirea echilibrului termic; d. noua valoare a raportului volumelor celor dou compartimente dac, dup stabilirea echilibrului termic, pistonul s-ar debloca.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL III Varianta 020 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Un motor termic avnd ca substan de lucru mol 1 de gaz ideal

    monoatomic ( RCV 23= ) parcurge ciclul termodinamic reprezentat n figur.

    Fiind cunoscute valorile parametrilor Pa105=p respectiv, 10=V , a. Determinai lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior la fiecare parcurgere a procesului ciclic; b. Calculai variaia energiei interne n trasformarea 32 c. Determinai cldura schimbat de substana de lucru n procesul 32 , preciznd dac este primit sau cedat; d. Reprezentai grafic n sistemul de coordonate V-T transformarea 132 . .

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 021 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Un gaz cu masa molar i densitate se afl nchis ntr-un vas. Numrul de molecule coninute n unitatea de volum este:

    a. AN

    n= b.

    ANn = c.

    2

    ANn = d. AN

    n2= (2p)

    2. tiind c simbolurile unitilor de msur sunt cele utilizate n manualele de fizic, unitatea de msur a energiei interne n S.I. este: a. Pa b. J c. W d. N (3p) 3. Lucrul mecanic i cldura sunt mrimi care caracterizeaz: a. starea energetic a unui sistem termodinamic; b. intensitatea micrii de agitaie molecular din sistemul termodinamic; c. energia de interaciune dintre moleculele ce alctuiesc un sistem termodinamic; d. schimbul de energie dintre sistemul termodinamic i mediul exterior. (3p) 4. ntr-un cilindru prevzut cu un piston mobil i uor, care se poate deplasa fr frecare, se afl un gaz diatomic ( 2/7RCP = ). Pistonul este lsat liber i gazul absoarbe cldura Q . Variaia energiei interne a gazului este:

    a. 7

    9QU = b.

    97Q

    U = c. QU = d. 7

    5QU = (2p)

    5. O mas dat de gaz ideal efectueaz transformrile ciclice 1231, respectiv 1321 reprezentate n coordonate p-V ca figura alturat. Relaia corect dintre lucrurile mecanice schimbate de gazul ideal cu mediul exterior este: a. 13211231 LL = b. 13211231 LL = c. 13211231 2LL = d. 13211231 3LL = (5p)

    Varianta 21 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 021 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: ntr-un vas nchis, cu perei rigizi se afl n condiii fizice normale (p0 = 105 N/m2 i t0 = 00C) un amestec de gaze, considerat gaz ideal, format dintr-un numr 231 1012 =N

    molecule de azot ( )g/mol281 = i un numr 2N molecule de oxigen ( )g/mol322 = , masa molar a amestecului fiind g/mol 29= . Determinai: a. masa azotului din vas; b. numrul 2N de molecule de oxigen din vas; c. concentraia n a moleculelor (numrul de molecule din unitatea de volum); d. densitatea amestecului format din cele dou gaze.

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.3 B. Elemente de termodinamic

    p B C A V

    B. SUBIECTUL III Varianta 021 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: Un motor termic funcioneaz dup un ciclu ABCA reprezentat n coordonate p-V n figura alturat,. n starea iniial gazul ocup volumul 4=AV la presiunea kPa 200=Ap , n starea B presiunea este AB pp 3= , iar n C volumul este AC VV 2= . Cunoscnd 2/5RCV = , se cere: a. valoarea lucrului mecanic schimbat de substana de lucru cu exteriorul n transformarea CA; b. cldura primit de gaz n transformarea BC; c. variaia energiei interne a gazului n transformarea AB; d. s reprezentai grafic n sistemul de coordonate p-T succesiunea de transformri CBA .

  • Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.1 B. Elemente de termodinamic

    EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scris la Fizic

    Proba E: Specializarea: matematic-informatic, tiine ale naturii Proba F: Filiera tehnologic - toate profilele, filiera vocaional - toate profilele i specializrile, mai puin specializarea matematic-informatic Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

    B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

    Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale KmolJ

    31,8

    =R . ntre parametri

    de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . Exponentul adiabatic este definit prin relaia: V

    P

    C

    C=

    SUBIECTUL I Varianta 022 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Considernd c notaiile sunt cele utilizate n manualele de fizic, expresia energiei interne a gazului ideal

    monoatomic ( RCV 23= ) este:

    a. 2RT

    U= b. TRU = c. RTU

    25= d. TRU

    23= (2p)

    2. tiind c simbolurile unitilor de msur sunt cele utilizate n manualele de fizic, unitatea de msur, n S.I. , pentru cldura specific este:

    a. KJ

    b. Kkg

    J

    c. KN

    J

    d. Kmol

    J

    (5p)

    3. Lucrul mecanic efectuat de un mol de gaz ideal monoatomic ( RCV 23= ) ntr-un proces adiabatic, de la o

    stare iniial cu temperatura C271 =t la o stare final n care temperatura absolut se dubleaz, are valoarea: a. kJ7395,3 b. kJ493,2 c. kJ493,2 d. kJ7395,3 (3p) 4. Un vas cilindric orizontal nchis la capete este mprit n dou compartimente (1 i 2 ) cu ajutorul unui piston care se poate mica fr frecare, astfel nct

    12 4VV = , ca n figura alturat. tiind c n compartimentul 1 se afl oxigen ( g/mol32

    2=o ), iar al doilea conine hidrogen ( g/mol22 =H ), cele dou gaze

    fiind n echilibru termic, raportul maselor 21 / mm este: a. 1 / 4 b. 2 c. 4 d. 8 (2p) 5. O cantitate constant de gaz ideal descrie o transformare reprezentat n coordonate Tp n figura alturat. Cldura primit de gaz pentru ca temperatura s-i creasc cu T are expresia: a. TRQ = b. TCQ V = c. TCQ p= d. VpQ = (3p)

    Varianta 22 - termodinamica

    Ministerul Educaiei, Cercetrii i Inovrii Centrul Naional pentru Curriculum i Evaluare n nvmntul Preuniversitar

    Proba E,F: Prob scris la Fizic B.2 B. Elemente de termodinamic

    B. SUBIECTUL II Varianta 022 (15 puncte)

    Rezolvai urmtoarea problem: ntr-un balon cu perei rigizi, de volum 83,1 V = , se afl un numr 231006,18 =N molecule de oxigen, considerat gaz ideal, la temperatura C47=t ( g/mol32

    2=O ). Determinai:

    a. masa de oxigen din balon; b. densitatea oxigenului d