ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Α5. Όταν η πίεση ορισμένης ποσότητας ιδανικού αερίου τετραπλασιάζεται υπό σταθερό όγκο, η ενεργός ταχύτητα των μορίων του αερίου:

Transcript

1 ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 31/01/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ ΘΕΜΑ Α ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτσεις Α1- Α4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστ απάντηση. Α1. Μονωμένο ονομάζεται το σύστημα των σωμάτων στο οποίο: α. τα σώματα του συστματος δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. β. ασκούνται εσωτερικές δυνάμεις μεταξύ των σωμάτων του συστματος. γ. η συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται σε κάθε σώμα του συστματος ισούται με μηδέν. δ. δεν ασκούνται εξωτερικές δυνάμεις στα σώματα του συστματος, αν ασκούνται, η συνισταμένη τους ισούται με μηδέν. Α2. Η μαθηματικ διατύπωση του νόμου του Charles είναι: α. β. γ. δ. Α3. Αν η πίεση ορισμένης ποσότητας ιδανικού αερίου διπλασιαστεί υπό σταθερ θερμοκρασία, τότε ο όγκος του αερίου θα: α. διπλασιαστεί.. β. τετραπλασιαστεί. γ. υποτετραπλασιαστεί. δ. υποδιπλασιαστεί. Α4. Η αρχ διατρησης της ορμς ισχύει: α. για τα συστματα στα οποία ασκούνται εξωτερικές δυνάμεις. β. μόνο στην περίπτωση των κρούσεων. γ. αν όλα τα σώματα του συστματος κινούνται. δ. στις περιπτώσεις μονωμένων συστημάτων. Α5. Όταν η πίεση ορισμένης ποσότητας ιδανικού αερίου τετραπλασιάζεται υπό σταθερό όγκο, η ενεργός ταχύτητα των μορίων του αερίου: α. υποδιπλασιάζεται β. διπλασιάζεται γ. τετραπλασιάζεται δ. παραμένει σταθερ Σελίδα 1 από 6

2 A1. δ Α2. γ Α3. δ Α4. δ Α5. β ΘΕΜΑ Β Β1. Ένα βλμα μάζας κινείται οριζόντια με σταθερ ταχύτητα μέτρου και συγκρούεται κεντρικά και πλαστικά με σώμα διπλάσιας μάζας, το οποίο βρίσκεται ακίνητο πάνω σε οριζόντιο δάπεδο. Το πηλίκο της κινητικς ενέργειας του βλματος πριν από την κρούση προς την κινητικ ενέργεια του συσσωματώματος αμέσως μετά την κρούση είναι ίσο με: α. β. γ. Να επιλέξετε τη σωστ απάντηση Να δικαιολογσετε την επιλογ σας Β1. Σωστ απάντηση είναι η γ. ΠΡΙΝ m 0 2 m 2 0 Μονάδες 2 Μονάδες 6 ΜΕΤΑ 3m Ισχύει: (1). Το ζητούμενο πηλίκο υπολογίζεται από τη σχέση:. Β2. Μια ποσότητα ιδανικού αερίου βρίσκεται αρχικά στην κατάσταση Α. Τριπλασιάζουμε την απόλυτη θερμοκρασία του αερίου, διατηρώντας τον όγκο του σταθερό. Για να επαναφέρουμε το αέριο στην αρχικ του πίεση, διατηρώντας σταθερ τη θερμοκρασία του, πρέπει ο όγκος του να: α. τριπλασιαστεί β. υποτριπλασιαστεί γ. εξαπλασιαστεί. Να επιλέξετε τη σωστ απάντηση Να δικαιολογσετε την επιλογ σας Μονάδες 2 Μονάδες 6 Σελίδα 2 από 6

3 Β2. Σωστ απάντηση είναι η α. Έστω και η αρχικ πίεση, ο αρχικός όγκος και η αρχικ απόλυτη θερμοκρασία του αερίου αντίστοιχα. Έστω ΑΒ η ισόχωρη μεταβολ που εκτελεί το αέριο αρχικά. Ισχύει:. Έστω ΒΓ η ισόθερμη μεταβολ που εκτελεί το αέριο στη συνέχεια. Ισχύει:. Β3. Διαθέτουμε ορισμένη ποσότητα ιδανικού αερίου το οποίο βρίσκεται αρχικά στην κατάσταση Α. Αν τετραπλασιαστεί ταυτόχρονα η πίεση και ο όγκος του αερίου (χωρίς να μεταβληθεί η ποσότητά του ), τότε η μέση κινητικ ενέργεια των μορίων του αερίου θα: α. μείνει σταθερ β. τετραπλασιαστεί γ. δεκαεξαπλασιαστεί Να επιλέξετε τη σωστ απάντηση Να δικαιολογσετε την επιλογ σας Μονάδες 2 Μονάδες 7 Β3. Σωστ απάντηση είναι η γ. Έστω, και η αρχικ πίεση, ο αρχικός όγκος του και η αρχικ απόλυτη θερμοκρασία του. Έστω και η τελικ πίεση, ο τελικός όγκος και η τελικ απόλυτη θερμοκρασία του αερίου αντίστοιχα. Ισχύει: (1) και (2). Με διαίρεση κατά μέλη των σχέσεων (1) και (2) έχουμε:. Έστω και η αρχικ και η τελικ μέση μεταφορικ κινητικ ενέργεια των μορίων του αερίου αντίστοιχα. Ισχύει:. ΘΕΜΑ Γ Δύο σφαίρες με μάζες m 1 = 6 kg και m 2 = 4 kg κινούνται σε οριζόντιο δάπεδο με αντίθετη φορά και συγκρούονται πλαστικά. Τη στιγμ της σύγκρουσης τα μέτρα των ταχυττων των σφαιρών είναι υ 1 = 20 m/s και υ 2 = 10 m/s. Γ1) Να βρεθεί η ταχύτητα του συσσωματώματος αμέσως μετά την κρούση. Γ1) Έστω το μέτρο της ταχύτητας του συσσωματώματος αμέσως μετά την κρούση Επειδ η ορμ του συστματος των δύο σωμάτων διατηρείται σταθερ κατά την κρούση, έχουμε: Σελίδα 3 από 6

4 . ΠΡΙΝ 1 2 ΜΕΤΑ m 1 m1 m 2 m 2 W 0 S Γ2) Να βρεθεί η απώλεια της μηχανικς ενέργειας του συστματος των δύο σφαιρών κατά την πλαστικ κρούση. Γ2) Η απώλεια της μηχανικς ενέργειας των δύο σωμάτων κατά την κρούση υπολογίζεται από τη σχέση:. Γ3) Αν η κρούση διαρκεί 0,1 s, να βρεθεί το μέτρο της μέσης δύναμης που ασκεί το ένα σώμα στο άλλο. Μονάδες 7 Γ3) Η μεταβολ της ορμς του σώματος μάζας κατά την κρούση υπολογίζεται από τη σχέση: Το μέτρο της μέσης δύναμης που δέχεται το σώμα μάζας κατά την κρούση υπολογίζεται από τη σχέση:. Η μεταβολ της ορμς του σώματος μάζας κατά την κρούση υπολογίζεται από τη σχέση: Το μέτρο της μέσης δύναμης που δέχεται το σώμα μάζας κατά την κρούση υπολογίζεται από τη σχέση:. Σελίδα 4 από 6

5 Γ4) Να βρεθεί το διάστημα για το οποίο κινθηκε το συσσωμάτωμα μετά την κρούση. Θεωρείστε ότι κατά τη διάρκεια της κρούσης η μετατόπιση του συσσωματώματος είναι αμελητέα, ενώ ο συντελεστς τριβς συσσωματώματος - δαπέδου είναι μ = 0,32. Μονάδες 8 Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας στην επιφάνεια της Γης g = 10 m / s 2. Γ4) Έστω το διάστημα που διανύει το συσσωμάτωμα μετά την κρούση μέχρι να σταματσει. Από την εφαρμογ του θεωρματος έργου ενέργειας για την κίνηση του συσσωματώματος μετά την κρούση προκύπτει:. ΘΕΜΑ Δ Μια ποσότητα ιδανικού αερίου εκτελεί την αντιστρεπτ κυκλικ μεταβολ ΑΒΓΔΑ που φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα p - V. p(atm) K V ( L ) Δ1) Να χαρακτηρίσετε τις επιμέρους αντιστρεπτές μεταβολές από τις οποίες αποτελείται η κυκλικ μεταβολ ΑΒΓΔΑ. Μονάδες 4 Δ1). Δ2) Να υπολογίσετε την απόλυτη θερμοκρασία του αερίου στις καταστάσεις θερμοδυναμικς ισορροπίας Γ και Δ. Μονάδες 6 Δ2) Στην ισόθερμη μεταβολ ΑΒ ισχύει. Στην ισόβαρη μεταβολ ΒΓ ισχύει: Στην ισόχωρη μεταβολ ΓΔ ισχύει: Σελίδα 5 από 6

6 . Δ3) Να σχεδιάσετε την κυκλικ μεταβολ σε διάγραμμα πίεσης απόλυτης θερμοκρασίας με βαθμολογημένους άξονες. Μονάδες 8 p (atm) () Δ4) Να υπολογίσετε το πηλίκο, όπου και οι ενεργές ταχύτητες των μορίων του αερίου στις καταστάσεις Α και Δ αντίστοιχα. Ισχύει: και. Με διαίρεση κατά μέλη των σχέσεων (1) και (2) έχουμε: Δ5) Να υπολογίσετε το λόγο των πυκνοττων του αερίου στις καταστάσεις Α και Βαντίστοιχα. Δ5) Για την κατάσταση Α ισχύει: (1). Για την κατάσταση Β ισχύει: (2). Με διαίρεση κατά μέλη των σχέσεων (1) και (2) έχουμε: Σελίδα 6 από 6