Δευτέρα, 27 Δεκεμβρίου 2010

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 3ο: ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΘΕΜΑ: ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΑΕΡΙΩΝ ΚΑΙ 1ος ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ



ΘΕΜΑ 1ο: Στις προτάσεις από 1 έως και 4 βρείτε τη σωστή απάντηση και σημειώστε την στο τετράδιό σας.
1) Η θερμότητα που ανταλλάσσει ένα αέριο με το περιβάλλον του:
α) Έχει πάντοτε θετική αλγεβρική τιμή.
β) Προκαλεί μεταβολή θερμοκρασίας.
γ) Εξαρτάται από τον τρόπο που γίνεται αυτή η ανταλλαγή.           

2)  Το έργο που παράγεται κατά την εκτόνωση ενός αερίου ισούται αριθμητικά με το εμβαδόν που περικλείεται μεταξύ της γραφικής παράστασης και του οριζόντιου άξονα x
α) Σε κάθε διάγραμμα θερμοδυναμικών συντεταγμένων
β) Μόνο στο διάγραμμα πίεσης - όγκου
γ) Μόνο στο διάγραμμα πίεσης - θερμοκρασίας.                                                                     

3) Σε κάθε ισόχωρη θέρμανση
α) Παράγεται έργο.
β) Η θερμότητα δίνεται από τη σχέση nCpΔΤ
γ) Η εσωτερική ενέργεια αυξάνεται                                                                                             

4) Η εσωτερική ενέργεια ενός ιδανικού αερίου:
α) Είναι ανεξάρτητη της θερμοκρασίας του.
β) Είναι αντιστρόφως ανάλογη του αριθμού των mole του αερίου.
γ) Μεταβάλλεται αν αλλάξει η θερμοκρασία του.                                                                 

5). Να αντιστοιχήσετε τις προτάσεις της πρώτης στήλης με τα τις διεργασίες της δεύτερης στήλης.
 1η: Στήλη                                                                     2η: Στήλη

1. Ισόθερμη εκτόνωση                         α) Θέρμανση αερίου χωρίς ανταλλαγή  θερμότητας
2.  Ισόχωρη ψύξη                                   β) Αποβολή θερμότητας χωρίς παραγωγή έργου.              
3. Αδιαβατική εκτόνωση                         γ) Απορρόφηση θερμότητας υπό σταθερή πίεση               
4.   Αδιαβατική συμπίεση                     δ) Ψύξη αερίου χωρίς αποβολή θερμότητας
5. Ισοβαρής εκτόνωση                  ε)  Απορρόφηση θερμότητας χωρίς μεταβολή θερμοκρασίας

Μονάδες (5x5)

ΘΕΜΑ 2ο:                                   
1. Να αποδειχθεί η σχέση Cp= Cv+R                                             

2. Ιδανικό μονοατομικό αέριο ποσότητας n moles βρίσκεται σε δοχείο αρχικού όγκου V1, σε πίεση P1 και θερμοκρασία Τ1.  Προσφέρουμε στο αέριο θερμότητα για να διπλασιάσουμε τη θερμοκρασία του.

.Σε ποια από τις ακόλουθες διεργασίες το ποσό της απαιτούμενης θερμότητας είναι μεγαλύτερο:

α) Όταν θερμαίνουμε υπό σταθερό όγκο.        β) Όταν θερμαίνουμε υπό σταθερή πίεση.           

Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.
                           
2β. Σε ποια από τις ακόλουθες περιπτώσεις η μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας είναι μεγαλύτερη; Όταν θερμαίνουμε:
α) Υπό σταθερό όγκο.        β) Υπό σταθερή πίεση.  γ) Σε καμία από τις δύο                                    

Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας                                                                                              

3. Ιδανικό αέριο μπορεί να μεταβεί από την κατάσταση Α στην κατάσταση Β μέσω δύο διαφορετικών διαδρομών ΑΒ και ΑΓΒ. Η ΑΒ είναι μια ισόθερμη εκτόνωση και η ΑΓΒ αποτελείται από μια ισοβαρή εκτόνωση ΑΓ και μια ισόχωρη ψύξη ΓΒ.
α) Να παρασταθούν οι δύο διαδρομές σε κοινά διαγράμματα:
i) Πίεσης - όγκου
iι) Όγκου - απόλυτης θερμοκρασίας            
iiι) Πίεσης - απόλυτης θερμοκρασίας. 
β) Σε ποια από τις δύο διαδρομές το αέριο απορροφά μεγαλύτερο ποσό θερμότητας;
Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.                                     

Μονάδες 1 (7),  2. (8),  3. (10)

ΘΕΜΑ 3ο:

Ιδανικό αέριο ποσότητας n=2/R moles βρίσκεται αρχικά σε κατάσταση Α( PA, VA, TA) με δεδομένo ότι ΤΑ=300Κ. Από την κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας Α εκτονώνεται ισοβαρώς μέχρι την κατάσταση Β( PΒ, VΒ, TΒ)   όπου ΤΒ=600Κ. Μετά εκτονώνεται ισόθερμα μέχρι την κατάσταση Γ(PΓ, VΓ, TΓ) όπου PΓ =PA/2.
α. Να γίνουν τα διαγράμματα  (P-V), (P-T) για όλη τη διεργασία ABΓ.                         
β.  Να βρεθεί η μεταβολή εσωτερικής ενέργειας στη διεργασία ΑΒ. 
γ.  Να βρεθεί το έργο στη διεργασία ΑΒ                                             
δ.  Να βρεθεί η θερμότητα στη διεργασία ΒΓ.                                     
Δίνονται Cp=5R/2,  και ln2=0,7  
Μονάδες  α. (6) β. (6) γ. (6), δ (7)

ΘΕΜΑ 4ο:

Ιδανικό αέριο θερμικής μηχανής εκτελεί τον ακόλουθο αντιστρεπτό θερμοδυναμικό κύκλο ΑΒΓΑ. (ΑΒ): Ισοβαρής εκτόνωση από πίεση PA=160N/m2 έως όγκο VB=8m3. (BΓ): Ισόχωρη ψύξη έως την κατάσταση Γ. (ΓΑ): αδιαβατική συμπίεση έως την αρχική κατάσταση κατά την οποία ισχύει PVγ=160Ν·m με γ=5/3.
1) Να παρασταθεί η κυκλική διεργασία σε διάγραμμα P-V.
2) Nα υπολογιστούν:
α. Οι τιμές του όγκου και της πίεσης στα σημεία Α, Β, Γ που δεν δίνονται
β.  Το έργο σε κάθε επιμέρους διεργασία καθώς και το ολικό έργο.
γ. Η θερμότητα που απορροφά το αέριο από το περιβάλλον του.
δ. Ο ιδανικός συντελεστής απόδοσης του θερμοδυναμικού κύκλου.


Μονάδες  1(3) 2α, (6), 2β (7), 2γ (5) 2(δ) (4)



Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

next 5 in 5 Οι προβλέψεις της ΙΒΜ για τις τεχνολογικες εξελιξεις