Οι Νόμοι των αερίων, η σαμπάνια, τα ψαροπούλια και...άλλες ιστορίες

Οι Νόμοι των αερίων, η σαμπάνια, τα ψαροπούλια και...άλλες ιστορίες

Το αέριο και το ελατήριο

Καλείστε να υπολογίσετε το έργο και την θερμότητα στο πρόβλημα όπου το αέριο θερμαίνεται αργά.

Συνέχεια.

Βρείτε το έργο και την θερμότητα.

Τα δύο δοχεία περιέχουν ιδανικό μονοατομικό αέριο.

Η πίεση είναι αρχικά και στα δύο δοχεία 10⁵ Pα, όση και η εξωτερική πίεση.

Το εμβαδόν διατομής κάθε εμβόλου είναι 10^{-3 m3}.

Στο αριστερό δοχείο προσφέρεται αργά θερμότητα ενώ η θερμοκρασία του δεξιού παραμένει σταθερή.

Στο σχήμα απεικονίζονται η αρχική κατάσταση (επάνω) και η τελική (κάτω).

Να υπολογίσετε το έργο που παρήγαγε το αέριο του αριστερού δοχείου και η θερμότητα που προσφέρθηκε σ’ αυτό.

Συνέχεια:

Μια μετατροπή σε ένα κύκλο θερμικής μηχανής.

Το αέριο μιας θερμικής μηχανής διαγράφει την κυκλική μεταβολή του διπλανού σχήματος, όπου p₁=10⁵Ν/m² και V_Α=2L.

i)  Να παραστήσετε την κυκλική μεταβολή σε άξονες p-V.

ii)  Να υπολογιστεί το έργο που παράγει το αέριο σε κάθε κύκλο.

iii) Αν η απόδοση της θερμικής μηχανής είναι 10%, να υπολογιστεί η θερμότητα που ανταλλάσει το αέριο με το περιβάλλον του στη διάρκεια της μεταβολής ΒΓ.

iv) Να υπολογιστεί για το αέριο ο λόγος γ=C_p/C_v.

Δίνεται ℓn2=0,7.

Απάντηση:

ή

Μια μετατροπή σε ένα κύκλο θερμικής μηχανής.

Μια θερμική μηχανή, χωρίς …. πολλά στοιχεία!

Το αέριο μιας θερμικής μηχανής διαγράφει τον κύκλο του διπλανού σχήματος, όπου η μεταβολή ΒΓ είναι αδιαβατική, ενώ η ΓΑ ισόθερμη.

Αν η θερμότητα που απορροφά το αέριο σε κάθε κύκλο είναι Q_h= 4.800J, ενώ p_Α=3∙10⁵Ν/m², να βρεθούν:

i)  Η θερμότητα που αποβάλλει σε κάθε κύκλο το αέριο στη δεξαμενή χαμηλής θερμοκρασίας.

ii)  Η ισχύς της μηχανής αν εκτελεί 2.400 στροφές ανά λεπτό.

iii)  Ο συντελεστής απόδοσης του κύκλου.

iv)  Η θερμότητα που πρέπει να αποδώσει το αέριο στη δεξαμενή χαμηλής θερμοκρασίας, για να μπορέσει να παράγει έργο W₁=100kJ.

Δίνεται ln3=1,1.

Απάντηση:

ή

	Μια θερμική μηχανή, χωρίς …. πολλά στοιχεία!
	Μια θερμική μηχανή, χωρίς …. πολλά στοιχεία!

Κινήσεις φορτισμένων σωματιδίων σε ηλεκτροστατικό πεδίο

Ένα σωματίδιο μάζας m και θετικού φορτίου q επι­ταχύνεται από την ηρεμία μέσω μιας διαφοράς δυναμικού V₁ = 2·10³ V και στη συνέχεια εισέρχεται στο ομογενές ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργούν ανάμεσα τους δύο παράλ­ληλες και οριζόντιες μεταλλικές πλάκες, με ταχύτητα υ₀ κάθετη στις δυναμικές γραμμές του πεδίου. Το μέτρο της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου είναι E = 10⁴ N/C. Η κατακόρυφη απόκλιση του σωματιδίου από την αρχική του θέση, κατά την έξοδο του από το πεδίο, είναι y₁ = 20 cm. Μετά την έξοδο του από το πεδίο, το σωματίδιο πέφτει σε επίπεδη επιφάνεια, η οποία είναι κάθετη στη διεύθυνση της ταχύτητας υ₀  του σωματιδίου και απέχει από τα πλησιέστερα άκρα των δύο πλακών απόσταση d = 50 cm. Να υπολογίσετε:

α. το μέτρο της ταχύτητας υ₀.

β. το μήκος L των πλακών.

 

Θερμική μηχανή και γραμμομοριακή ειδική θερμότητα.

Μια θερμική μηχανή διαγράφει τον κύκλο του διπλανού σχήματος εκτελώντας 3.000 στροφές/λεπτό.

i)  Ποια η μηχανική ισχύς της μηχανής;

ii)  Αν το αέριο στη διάρκεια της μεταβολής ΑΒ, αποβάλει θερμότητα 12.000J στο περιβάλλον του, να υπολογιστεί η γραμμομοριακή ειδική θερμότητα του αερίου της μηχανής, στη διάρκειά της.

iii) Να υπολογιστεί ο συντελεστής απόδοσης της μηχανής αυτής.

iv)  Να βρεθεί ο λόγος υ_εν/Α/υ_εν/Γ των ενεργών ταχυτήτων των μορίων του αερίου, μεταξύ των καταστάσεων Α και Γ.

Δίνεται R≈8,3J/mοl∙Κ.

Απάντηση:

ή

	Θερμική μηχανή και γραμμομοριακή ειδική θερμότητα.
	Θερμική μηχανή και γραμμομοριακή ειδική θερμότητα.

ΦΩΣ

    φυσική

            Βꞌ Λυκείου γενικής παιδείας

                         3^ο Κεφάλαιο

                         

           το φως

Η συνέχεια εδώ
Η παραπάνω ανάρτηση που αφορά το 3^ο κεφάλαιο της φυσικής γενικής παιδείας περιέχει:
Όλο το κεφάλαιο σε ερωταπαντήσεις
Λυμένα παραδείγματα Β θέματος και ασκήσεων - προβλημάτων
Ερωτήσεις 1^ου θέματος που έχουν εξεταστεί στις πανελλήνιες εξετάσεις της Γ λυκείου
Πηγή θεμάτων και ασκήσεων είναι οι πανελλήνιες εξετάσεις, τα ΚΕΕ, η τράπεζα θεμάτων και μερικές δικές μου ασκήσεις.

Θα ήθελα να ευχαριστήσω
Τον Κώστα Ψυλάκο για τις παρατηρήσεις του - προτάσεις στην θεωρία και την μεθοδολογία.
Τον Μερκούρη Παναγιωτόπουλο που έχει κάνει ταξινόμηση των θεμάτων των πανελληνίων.
Τον Γρηγόρη Μαλάμη για τα θέματα τις τράπεζας θεμάτων σε word.