ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Β΄ ΛΥΚΕΙΟΥ
ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ
ΘΕΜΑ A Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση στις παρακάτω προτάσεις: A.1 Κατά την ισόθερμη εκτόνωση ορισμένης ποσότητας ιδανικού αερίου η ενεργός ταχύτητα των μορίων του: α) Αυξάνεται β) Μειώνεται γ) Είναι ίση με 0 δ) Παραμένει σταθερή 5 Μονάδες A.2 Όταν ένα αέριο εκτονώνεται υπό σταθερή πίεση μέχρι διπλασιασμού του όγκου του τότε η θερμοκρασία του: α)Παραμένει σταθερή β) Διπλασιάζεται γ) Αυξάνεται 2 φορές δ) Τετραπλασιάζεται 5 Μονάδες A.3 Τι μεταβολή παριστάνει το διάγραμμα : Ρ Β Α α) Ισόχωρη
β) Τυχαία
Τ γ) Ισόθερμη
δ) Ισοβαρής 5 Μονάδες
A.4 Μια ποσότητα ιδανικού αερίου βρίσκεται μέσα σε δοχείο μα ανένδοτα τοιχώματα και έχει πυκνότητα d . Αν διπλασιάσουμε την θερμοκρασία του αερίου τότε η πυκνότητα του γίνεται: α) d/3 β) d/2 γ) d δ) 2d 5 Μονάδες
A.5 Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος. Αιτιολογήστε τις απαντήσεις σας. a. Αν Ν ο αριθμός των μορίων μιας ποσότητας ιδανικού αερίου και k η σταθερά του Boltzmann, τότε η εξίσωση PV=NkT είναι η καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων. b. Όταν η πίεση ορισμένης ποσότητας ιδανικού αερίου τετραπλασιάζεται ισόχωρα , τότε η ενεργός ταχύτητα των μορίων του διπλασιάζεται. c. Σε ορισμένη ποσότητα ιδανικού αερίου η παράσταση
pV παραμένει σταθερή. T
d. Η θερμοκρασία ενός αερίου είναι ανάλογη με τη μέση κινητική ενέργεια των μορίων του. e. Η πίεση ενός αερίου είναι ανάλογη με τη μέση ταχύτητα των μορίων του.
5 Μονάδες
Κεφάλαιο 1ο
ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ
ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Β΄ ΛΥΚΕΙΟΥ
ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ
ΘΕΜΑ B Β.1
Ξεκινώντας από την σχέση που συνδέει την πίεση με την μέση τιμή των τετραγώνων των ταχυτήτων των μορίων ενός ιδανικού αερίου, να αποδείξετε την σχέση που συνδέει την μέση κινητική ενέργεια με την απόλυτη θερμοκρασία. 8 Μονάδες
Β.2
Ο κύλινδρος του σχήματος χωρίζεται σε δύο χώρους I και II μέσω εμβόλου Ε, το οποίο μπορεί να κινείται χωρίς τριβές. Στο χώρο I εισάγονται n1 mol υδρογόνου, ενώ στο χώρο II n2 mol οξυγόνου. Το έμβολο ισορροπεί σε τέτοια θέση ώστε ο λόγος των μηκών 1 / 2 να είναι ίσος με 2, ενώ η θερμοκρασία των αερίων στους δύο χώρους είναι ίδια.
I
Ε
1
II
2
Ο λόγος n1/n2 είναι: α) 1 β) 2 Να επιλέξετε την σωστή απάντηση
γ) 1/2 2 Μονάδες
να την αιτιολογήσετε. Β.3
6 Μονάδες Σε ένα δοχείο περιέχεται ένα μίγμα Η2 και Ν2 με ισο πλήθος μορίων. Τα μόρια τίνος αερίου: a. Έχουν μεγαλύτερη μέση κινητική ενέργεια; b. Ασκούν μεγαλύτερη πίεση; c. Έχουν μεγαλύτερη ενεργό ταχύτητα;
Δίνεται ότι η γραμμομοριακή μάζα του Η2 είναι μικρότερη από την αντίστοιχη του Ν2. Να επιλέξετε την σωστή απάντηση 2 Μονάδες να την αιτιολογήσετε. 7 Μονάδες
ΘΕΜΑ Γ Μια ποσότητα ιδανικού αερίου που βρίσκεται σε πίεση PA = 4∙105 Ν/m2, θερμοκρασία TA = 300 K και όγκο VA = 2∙10-3 m3 υφίσταται την κυκλική μεταβολή που αποτελείται από τις ακόλουθες διαδοχικές μεταβολές: ΑΒ: ισοβαρής εκτόνωση μέχρι ο όγκος του να γίνει VB = 4∙10-3 m3. ΒΓ: ισόθερμη εκτόνωση μέχρι ο όγκος του να γίνει VΓ = 8∙10-3 m3. ΓΔ: ισόχωρη ψύξη. ΔΑ: ισόθερμη συμπίεση. α) Να βρείτε τα μεγέθη: P, V, T για τις καταστάσεις Β, Γ, Δ. 9 Μονάδες β) Να κάνετε το διάγραμμα P-V. 8 Μονάδες γ) Να βρείτε τον λόγο των ενεργών ταχυτήτων του αερίου (υενΓ/υενΔ) στις καταστάσεις Γ και Δ. 8 Μονάδες Κεφάλαιο 1ο
ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ
ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Β΄ ΛΥΚΕΙΟΥ
ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ
ΘΕΜΑ Δ
Δίνονται οι μεταβολές ΑΒ και ΒΓ ενός ιδανικού αερίου . a. Πώς ονομάζονται οι μεταβολές αυτές.
4 Μονάδες b. Αν VΑ=10L, να υπολογίσετε τη θερμοκρασία και τον όγκο του αερίου στην κατάσταση Γ.
7 Μονάδες c. Να παραστήσετε τις μεταβολές σε άξονες p-V και V-Τ.
7 Μονάδες d. Αν η ενεργός ταχύτητα των μορίων στην κατάσταση Α είναι 1200m/s, να υπολογίσετε την ενεργό ταχύτητα για την κατάσταση Γ.
7 Μονάδες
Κεφάλαιο 1ο
ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ