ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΘΕΜΑ 1 Ο

Transcript

1 ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ 1 ο κεφάλαιο: «Κινητική Θεωρία των Αερίων» ο κεφάλαιο: «O 1 ος θερµοδυναµικός νόµος» ΘΕΜΑ 1 Ο 1Α Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής. Σηµειώστε τη σωστή από τις προτάσεις που ακολουθούν. 1) Κατά την ισόχωρη θέρµανση ενός αερίου, η πίεσή του διπλασιάζεται. Τότε: α) ο όγκος του διπλασιάζεται. β) η θερµοκρασία του υποτετραπλασιάζεται. γ) ο όγκος του παραµένει σταθερός. δ) η θερµοκρασία του παραµένει σταθερή. ) Αέριο συµπιέζεται αδιαβατικά. Τότε: α) > 0 και Q = 0. β) < 0 και U = 0. γ) < 0 και Q = 0. δ) < 0 και W = 0. 3) Σε ποια από τις παρακάτω µεταβολές ισχύει W < 0 και U = 0. Ρ =σταθ. α. β. γ. δ. 4) Σε ποια από τις παρακάτω µεταβολές ισχύει W = 0 και U > 0 ;

2 Ρ α. β. γ. δ. 5) Αέριο παθαίνει ισοβαρή ψύξη µέχρι υποτετραπλασιασµού της θερµοκρασίας του. Τότε ο όγκος του αερίου: α) θα υποτετραπλασιαστεί. β) θα τετραπλασιαστεί. γ) θα διπλασιαστεί. δ) θα παραµείνει σταθερός. 6) Ορισµένη ποσότητα ιδανικού αέριου παθαίνει τυχαία αντιστρεπτή µεταβολή. Τότε: α) δε µεταβάλλεται η θερµοκρασία του. β) ο λόγος / παραµένει σταθερός. γ) ο λόγος / παραµένει σταθερός. δ) ο λόγος / παραµένει σταθερός. 3 7) Αέριο παθαίνει µεταβολή κατά την οποία η µέση κινητική ενέργεια των µορίων του ( K = k ) παραµένει σταθερή. Η µεταβολή είναι: α) αδιαβατική. β) ισόθερµη. γ) ισόχωρη. δ) ισοβαρής. 8) Ιδανικό αέριο παθαίνει αδιαβατική εκτόνωση. Τότε η µέση κινητική ενέργεια K των µορίων του: α) αυξάνεται. β) µειώνεται. γ) παραµένει σταθερή. δ) δεν έχουµε αρκετά στοιχεία για ν απαντήσουµε. 9) Ιδανικό αέριο παθαίνει ισοβαρή εκτόνωση, η µέση κινητική ενέργεια K των µορίων του: α) αυξάνεται. β) µειώνεται. γ) παραµένει σταθερή. δ) δεν έχουµε αρκετά στοιχεία για ν απαντήσουµε. (x9 = 18 µόρια) 1Β Ονοµάστε τη µεταβολή που περιγράφεται σε κάθε µία από τις παρακάτω γραφικές παραστάσεις. Συµβολίζουµε µε τον όγκο, Ρ την πίεση, Τ την απόλυτη θερµοκρασία και U = 3 nr την εσωτερική ενέργεια του ιδανικού αερίου (n = σταθερό). U Α. Β. Γ.. ΕΝΩΜΕΝΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ

3 ιαγώνισµα στα κεφάλαια 1 ο και ο Β' τάξη ενιαίου λυκείου Φυσική θετικής-τεχνολογικής κατεύθυνσης (4 µόρια) 1Γ Ορισµένη ποσότητα αερίου βρίσκεται αρχικά στην κατάσταση Α. Το αέριο µπορεί να µεταβεί στην κατάσταση Β µε ένα από τους τρόπους 1, και 3. Για τις τρεις διαδροµές Α-Β: 1) το έργο που παράγει το αέριο είναι: α) W 1 >W >W 3, β) W 1 =W =W 3, γ) W 1 <W <W 3 ) η µεταβολή της εσωτερικής του ενέργειας είναι: α) U 1 > U > U 3, β) U 1 = U = U 3, γ) U 1 < U < U 3 3) η θερµότητα που ανταλλάσσει µε το περιβάλλον είναι: α) Q 1 >Q >Q 3, β) Q 1 =Q =Q 3, γ) Q 1 <Q <Q 3 1 B A 3 Επιλέξτε τη σωστή απάντηση σε κάθε µία από τις προτάσεις 1,, 3. (3 µόρια) ΘΕΜΑ Ο Α Να αντιστοιχίσετε καθένα από τα στοιχεία της στήλης Α µε ένα από τα στοιχεία της στήλης Β. Σηµειώστε τις επιλογές σας στο διπλανό πίνακα. A B 1. Ισόθερµη εκτόνωση α. Ρ = σταθερό. Αδιαβατική εκτόνωση β. C = 3R/ 3. ισόχωρη θέρµανση γ. W = Q > 0 4. Μονοατοµικό αέριο δ. U = Q < 0 5. Ισοβαρής µεταβολή ε. W = 0 στ. Τ< 0 Α Β (5x1 = 5 µόρια) Β Ποιες από τις προτάσεις που ακολουθούν είναι σωστές (Σ) και ποιες λάθος (Λ); 1) Ιδανικό αέριο Α έχει γραµµοµοριακή µάζα Μ Α = 3 gr/mol και δεύτερο ιδανικό αέριο Β έχει γραµµοµοριακή µάζα Μ Β = 8 gr/mol. Τα δύο αέρια βρίσκονται στην ίδια θερµοκρασία Τ. Για τις ενεργές ταχύτητες των µορίων των δύο αερίων ισχύει: υ ΕΝ (A) = υ ΕΝ (B) ( µόριο) Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας! (5 µόρια) ΕΝΩΜΕΝΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ 3

4 ) Αν ορισµένη ποσότητα αερίου διατηρεί σταθερό τον όγκο και τη θερµοκρασία του, δεν α- νταλλάσσει θερµότητα µε το περιβάλλον. ( µόριο) Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας! (5 µόρια) Γ Το κυλινδρικό δοχείο του σχήµατος κλείνει µε έµβολο το οποίο ισορροπεί. Αν η ατµοσφαιρική πίεση είναι Ρ atm = 10 5 Ν/m, το βάρος του εµβόλου είναι Β = 8 Ν και το εµβαδό της διατοµής του εµβόλου είναι A = 4 cm, να υπολογίσετε την πίεση που ασκεί το αέριο στα τοιχώµατα του δοχείου. ίνεται 1 cm = 10-4 m. (6 µόρια) ΘΕΜΑ 3 Ο Ποσότητα n = 10 mol ιδανικού αερίου νέου (Νe) βρίσκεται µέσα σε φιάλη όγκου. Στην κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας Α ασκεί πίεση Ρ 1, έχει θερµοκρασία Τ 1, και η µέση τιµή των τετραγώνων των ταχυτήτων των µορίων του αερίου έχει τιµή υ ΕΝ 1 = 500 m/s. α) Να υπολογίσετε την απόλυτη θερµοκρασία Τ 1. β) Τετραπλασιάζοντας την πίεσή του, το αέριο µεταβαίνει στην κατάσταση ισορροπίας Β και η απόλυτη θερµοκρασία του αποκτά την τιµή Τ. Να υπολογιστεί η θερµοκρασία Τ και η ενεργός ταχύτητα των µορίων υ ΕΝ στη θερµοκρασία αυτή. γ) Να υπολογίσετε το λόγο της µέσης κινητικής ενέργειας των µορίων του αερίου στις δύο προηγούµενες θερµοκρασίες, Τ 1 και Τ αντίστοιχα. δ) Πόση είναι η µεταβολή U της εσωτερικής ενέργειας του αερίου κατά τη µεταβολή AB; 5 J ίνονται: R =, Μ Νe = kg/mol, C = 5R/, ο όγκος της φιάλης παραµένει 3 mol K σταθερός κατά τη διάρκεια της µεταβολής. (5 µόρια) ΘΕΜΑ 4 Ο Ορισµένη ποσότητα αερίου βρίσκεται στην κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας: Α ( A = N/m, A = 10-3 m 3, A = 00 K) και εκτελεί τις παρακάτω διαδοχικές αντιστρεπτές µεταβολές: Α Β: Ισοβαρής εκτόνωση µέχρι όγκου Β = m 3. Β Γ: Ισόθερµη εκτόνωση µέχρι όγκου Γ = m 3. 4 ΕΝΩΜΕΝΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ

5 ιαγώνισµα στα κεφάλαια 1 ο και ο Β' τάξη ενιαίου λυκείου Φυσική θετικής-τεχνολογικής κατεύθυνσης α) Να βρεθούν οι τιµές των θερµοδυναµικών µεταβλητών B, B και Γ, Γ των καταστάσεων ισορροπίας Β και Γ αντίστοιχα. β) Να παρασταθεί γραφικά η µεταβολή Α Β Γ σε διάγραµµα. γ) Κατά τη µεταβολή AΒ: να βρείτε το έργο W AB που παράγει το αέριο, τη µεταβολή της ε- σωτερικής του ενέργειας U AB και τη θερµότητα Q AB που ανταλλάσσει µε το περιβάλλον. δ) Κατά τη µεταβολή ΒΓ: να βρείτε το έργο W BΓ που παράγει το αέριο, τη µεταβολή της ε- σωτερικής του ενέργειας U BΓ και τη θερµότητα Q BΓ που ανταλλάσσει µε το περιβάλλον. ίνονται: C = 3R/, ln4 = 1,4. ΕΝΩΜΕΝΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ 5