pbfizicaAcasăPrețuriAutentificare
pbfizica
pbfizica

Fizică pentru elevii care vor mai mult de 9

Autentificare

Toată programa de fizică de Bacalaureat — patru capitole, lecții interactive cu simulări, grile cu rezolvări complete și variante de BAC. Înveți în ritmul tău.

AcasăArticole

Termodinamică · Fizică BAC

Probleme rezolvate de parametri de stare — Termodinamică

57 de probleme de parametri de stare (capitolul Termodinamică) sunt publicate pe pbfizica, fiecare cu enunț, variante de răspuns și soluție completă, explicată pas cu pas. Mai jos găsești un set gratuit, rezolvat integral, de la nivel începător până la avansat — restul bibliotecii e disponibil din aplicație.

Probleme rezolvate de parametri de stare

1

Începător

Termodinamică · Parametri de Stare

Un termometru indică temperatura t=27 °Ct = 27\ \text{°C}. Care este temperatura absolută corespunzătoare:

a300 K300\ \text{K}
b246 K246\ \text{K}
c−246 K-246\ \text{K}
d27 K27\ \text{K}

Indiciu. Temperatura absolută: T[K]=t[°C]+273T[\text{K}] = t[\text{°C}] + 273.

Soluție completă

T=t+273=27+273=300 KT = t + 273 = 27 + 273 = 300\ \text{K}.
2

Începător

Termodinamică · Parametri de Stare

O forță de 200 N200\ \text{N} apasă uniform pe o suprafață cu aria S=0,5 m2S = 0{,}5\ \text{m}^2. Care este presiunea exercitată:

a100 Pa100\ \text{Pa}
b400 Pa400\ \text{Pa}
c40 Pa40\ \text{Pa}
d0,0025 Pa0{,}0025\ \text{Pa}

Indiciu. Definiția presiunii: p=FSp = \dfrac{F}{S}.

Soluție completă

p=FS=2000,5=400 Pap = \dfrac{F}{S} = \dfrac{200}{0{,}5} = 400\ \text{Pa}.
3

Mediu

Termodinamică · Parametri de Stare

La presiunea p=8,31⋅105 N/m2p = 8{,}31\cdot 10^{5}\,\text{N/m}^{2}, concentraţia moleculelor unui gaz ideal (numărul de molecule din unitatea de volum) este n=3,01⋅1025 m−3n = 3{,}01\cdot 10^{25}\,\text{m}^{-3}. (Se consideră R=8,31 J/(mol⋅K)R = 8{,}31\,\text{J/(mol·K)} și NA=6,02×1023 mol−1N_A = 6{,}02\times 10^{23}\,\text{mol}^{-1}.) Temperatura gazului este egală cu:

a1727 °C1727\,\text{°C}
b2000 °C2000\,\text{°C}
c2027 °C2027\,\text{°C}
d2054 °C2054\,\text{°C}

Indiciu. Scrie ecuația termică de stare pV=νRTpV = \nu RT cu ν=nVNA\nu = \dfrac{nV}{N_A}, obținând p=nRTNAp = \dfrac{nRT}{N_A}, apoi convertește rezultatul din kelvin în grade Celsius.

Soluție completă

Concentraţia nn este numărul de molecule pe unitatea de volum, n=NV=νNAVn = \dfrac{N}{V} = \dfrac{\nu N_A}{V}, deci ν=nVNA\nu = \dfrac{nV}{N_A}.

Înlocuind în ecuaţia termică de stare pV=νRTpV = \nu RT:

pV=nVNART⇒p=nRTNApV = \frac{nV}{N_A}RT \quad\Rightarrow\quad p = \frac{nRT}{N_A}

De unde:

T=pNAnR=8,31⋅105⋅6,02⋅10233,01⋅1025⋅8,31≈2000 KT = \frac{p N_A}{nR} = \frac{8{,}31\cdot 10^{5}\cdot 6{,}02\cdot 10^{23}}{3{,}01\cdot 10^{25}\cdot 8{,}31} \approx 2000\,\text{K}

Convertind în grade Celsius (T[°C]=T[K]−273T[\text{°C}] = T[\text{K}] - 273):

t=2000−273=1727 °Ct = 2000 - 273 = 1727\,\text{°C}

Răspuns corect: a. Distractorii corespund: (b) rotunjește greșit fără a scădea 273273 corect; (c) și (d) folosesc o valoare a lui TT în kelvin ușor eronată (rotunjire greșită a calculului) înainte de conversia în Celsius.
4

Mediu

Termodinamică · Parametri de Stare

Densitatea unui gaz ideal având masa molară μ\mu, aflat la temperatura TT și presiunea pp este:

apVνR\dfrac{pV}{\nu R}
bpμRT\dfrac{p\mu}{RT}
cRTpμ\dfrac{RT}{p\mu}
dmμRT\dfrac{m}{\mu}RT

Indiciu. Pornește de la ecuația termică de stare pV=νRTpV = \nu RT cu ν=mμ\nu = \dfrac{m}{\mu}, apoi exprimă ρ=mV\rho = \dfrac{m}{V}.

Soluție completă

Din ecuația termică de stare pV=νRTpV = \nu RT, cu ν=mμ\nu = \dfrac{m}{\mu}:

V=νRTp=mμ⋅RTpV = \frac{\nu RT}{p} = \frac{m}{\mu}\cdot\frac{RT}{p}

Densitatea gazului este:

ρ=mV=mmμ⋅RTp=pμRT\rho = \frac{m}{V} = \frac{m}{\dfrac{m}{\mu}\cdot\dfrac{RT}{p}} = \frac{p\mu}{RT}

Răspuns corect: b. Distractorii corespund: (a) pVνR\dfrac{pV}{\nu R} este de fapt expresia temperaturii TT din ecuația de stare, nu a densității; (c) inversează greșit raportul, punând μ\mu la numărător și RTRT la numitor prin confuzie; (d) alătură eronat mμ\dfrac{m}{\mu} (numărul de moli) cu RTRT, o combinație care nu reprezintă nicio mărime fizică validă.
5

Avansat

Termodinamică · Parametri de Stare

Într-un vas cu apă (ρ=1000 kg/m3\rho = 1000\ \text{kg/m}^3), la adâncimea h=20 cmh = 20\ \text{cm}, cu g=10 m/s2g = 10\ \text{m/s}^2. Care este presiunea hidrostatică în acel punct:

a200 000 Pa200\,000\ \text{Pa}
b200 Pa200\ \text{Pa}
c1960 Pa1960\ \text{Pa}
d2000 Pa2000\ \text{Pa}

Indiciu. Presiunea hidrostatică: p=ρ⋅g⋅hp = \rho \cdot g \cdot h.

Soluție completă

h=20 cm=0,2 mh = 20\ \text{cm} = 0{,}2\ \text{m}.
p=ρgh=1000⋅10⋅0,2=2000 Pap = \rho g h = 1000 \cdot 10 \cdot 0{,}2 = 2000\ \text{Pa}.

Vrei mai multe?

Încă 52 probleme de parametri de stare — cu soluții complete — te așteaptă în aplicație, plus toate celelalte capitole.

Exersează în aplicație
Lecția de parametri de stareteorie, exemple și explicații pas cu pas→← Înapoi la probleme de Termodinamică→