εδώ - Αρχική

Φυσική B’ Λυκείου -Θερμοδυναμική
1. Σε ποια από τις παρακάτω μεταβολές το αέριο δίνει θερμότητα στο περιβάλλον;
α) Ισοβαρής εκτόνωση
β) Ισόχωρη ψύξη.
γ) Αδιαβατική συμπίεση
δ) Ισόθερμη εκτόνωση.
2. Σε ποιες από τις παρακάτω μεταβολές ένα αέριο προσλαμβάνει θερμότητα από το
περιβάλλον του; Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας.
α) Ισόχωρη θέρμανση,
β) Αδιαβατική εκτόνωση.
γ) Ισοβαρής συμπίεση,
δ) Ισόθερμη συμπίεση.
3. Στο διπλανό διάγραμμα, η μεταβολή (1) είναι ισοβαρής, η (2) ισόθερμη
και η (3) αδιαβατική. Ποιες από τις παρακάτω σχέσεις είναι σωστές και ποιες
λανθασμένες;
Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας.
α) ΔU1 = ΔU2= ΔU3
β) W2 = W1 = W3
γ) W2 > W1 > W3
δ) Q2 = Q1 = Q3 ε) Q2 > Q1 >Q3
4. Να αντιστοιχίσεις κάθε μεταβολή της στήλης (Ι) με την αντίστοιχη σχέση της
στήλης (ΙΙ)
5.
Ποσότητα n=2/R mol ιδανικού μονοατομικού αερίου, όπου R η παγκόσμια σταθερά των
αερίων, βρίσκεται στην κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας Α, με εσωτερική ενέργεια UA =
1200 J. Από την κατάσταση Α το αέριο ακολουθεί την παρακάτω σειρά διαδοχικών αντιστρεπτών μεταβολών:
ΑΒ: ισόχωρη θέρμανση μέχρι την κατάσταση Β με πίεση pΒ = 3pΑ.
ΒΓ: ισοβαρή εκτόνωση μέχρι την κατάσταση Γ με όγκο VΓ = 2VA
ΓΔ: ισόχωρη ψύξη μέχρι την κατάσταση Δ
ΔΑ: ισοβαρή συμπίεση μέχρι την αρχική κατάσταση Α.
α) Να παραστήσετε γραφικά (ποιοτικά) την παραπάνω κυκλική μεταβολή σε διάγραμμα πίεσης-όγκου (p -V).
β) Να υπολογίσετε τη θερμοκρασία ΤΑ στην κατάσταση Α και την εσωτερική ενέργεια του αερίου
στην κατάσταση Β.
δ) Να υπολογίσετε το συνολικό έργο κατά την παραπάνω κυκλική μεταβολή.
Νίκος Κυριαζόπουλος - Φυσικός
-
1
Φυσική B’ Λυκείου -Θερμοδυναμική
6.
Ιδανικό μονοατομικό αέριο βρίσκεται σε κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας Α με
όγκο VA = 4 · 1Ο-3 m3 και πίεση pΑ = 8 · ΙΟ5 Ν/ m2. Από την κατάσταση Α το αέριο υποβάλλεται
σε σειρά διαδοχικών αντιστρεπτών μεταβολών ως εξής:
ΑΒ: ισόχωρη ψύξη μέχρις ότου η πίεση γίνει pΒ =pA / 2
ΒΓ: ισοβαρής εκτόνωση μέχρις ότου ο όγκος γίνει VΓ = 2VA
ΓΔ: ισόχωρη ψύξη μέχρις ότου η πίεση γίνει pΔ = pB / 2.
α) να παραστήσετε γραφικά την παραπάνω σειρά αντιστρεπτών μεταβολών στο ίδιο διάγραμμα
πίεσης - όγκου (p - V),
β) να υπολογίσετε το έργο κατά τη μετάβαση του αερίου από την κατάσταση Α στην κατάσταση
Δ ακολουθώντας τη διαδρομή Α —> Β —> Γ —> Δ,
γ) να υπολογίσετε τη μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας του αερίου κατά τη μετάβαση του από
την κατάσταση Α στην κατάσταση Γ,
δ) να υπολογίσετε την ολική ποσότητα θερμότητας που ανταλλάσσει το αέριο με το περιβάλλον
κατά τη μετάβαση του από την κατάσταση Α στην κατάσταση Δ ακολουθώντας τη διαδρομή Α
—> Β —>Γ —> Δ.
Δίνεται Cv = 3R /2 και n = 4/ R moles , όπου R η παγκόσμια σταθερά των ιδανικών αερίων σε
J/mol K .
7.
Ιδανικό αέριο βρίσκεται σε κατάσταση Α (p0 , V0, Τ0) και εκτονώνεται ισοβαρώς, μέχρι
όγκο 2V0. Ύστερα εκτονώνεται ισόθερμα μέχρι την πίεση p0/2. Κατόπιν, συμπιέζεται ισοβαρώς
έως το όγκο V0 και τέλος επανέρχεται, ισόχωρα, στην κατάσταση Α (P0,V0,T0).
α. Να παρασταθεί η κυκλική μεταβολή σε άξονες p - V.
β. Να υπολογισθεί το έργο που παράγει το αέριο κατά την κυκλική μεταβολή.
Δίνονται: p0 - 0,5∙10 N/m2, V0 = 10-3 m3, 1n2 = 0,69.
8. Ορισμένη ποσότητα ιδανικού αερίου υφίσταται αντιστρεπτή κυκλική μεταβολή,
αποτελούμενη από τις παρακάτω διαδοχικές μεταβολές:
Ι.
Ισόθερμη εκτόνωση ΑΒ.
Π. Ισοβαρή συμπίεση ΒΓ.
III. Αδιαβατική συμπίεση ΓΑ.
Δίνονται: WAB = 1000 J, QBΓ = - 700 J και WΓA = - 500 J.
α) Να σχεδιάσετε τη μεταβολή σε διάγραμμα p - V.
6) Να υπολογίσετε τη θερμότητα QΑΒ
γ) Να υπολογίσετε το έργο WΒΓ
9. Ιδανικό αέριο εκτελεί τις εξής τρεις διαδοχικές αντιστρεπτές μεταβολές:
Α→Β: ισόχωρη θέρμανση, όπου στην κατάσταση Α η πίεση είναι p0 και ο όγκος είναι V0, ενώ
στην κατάσταση Β η πίεση είναι 32 p0.
Β→Γ: αδιαβατική εκτόνωση, όπου στη κατάσταση Γ η πίεση είναι p0.
Γ→Α: ισοβαρής ψύξη.
α. Να υπολογισθεί ο όγκος του αερίου στην κατάσταση Γ και να παρασταθεί ο κύκλος σε
διάγραμμα p-V.
β. Να υπολογισθεί το ολικό έργο.
γ. Να βρείτε την θερμότητα και την μεταβολή στην εσωτερική ενέργεια στην μεταβολή Γ→Α.
Δίνονται: p0 = 105 N/m2, V0 = 10-3m3 και CV = 3/2 R.
Νίκος Κυριαζόπουλος - Φυσικός
-
2

Download Report