ct]legere de probleme, fizica - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - clasa10... · de, fizica...
TRANSCRIPT
![Page 1: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/1.jpg)
PROF. DR. IIJLIAN STANCI.]
CT]LEGEREDE PROBLEME,
DE, FIZICAPE,NTRU CLASAAX-A
![Page 2: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/2.jpg)
913
I7t97Z
J/40424451
J55961
CUPRII\S
Prefafi
Capitolul 1. Elemente de termodinamicil.l Noliuni privind structura substanlei1.2 Tboria cinetico_moleculard a gazului ideall.J Echilibrut termic. kmperatuilLI Ecuayia termicd de stareL5 Legile gazului idealI . 6 C il orimetrie. C oefi ci enli c al ori ci1.7 Transformdri politrope gi adiabate*1.8 Lucrul mecanic, energia internd Si cdldura tn termodinamicdI.9 Principiul I al termodinamiciil.l0 principiul al ll_lea al termodinamicii. trfotoare termiceLll Transformdri de stdri de agregarel.I 2 Fenomene superficiale*I. I 3 Dilatarea corpurilor*
capitolul2' producerea si ut'izarea curenturui continuu2.1. Curentul electric2. 2. Rezistenla electricd2.3. Legile lui Ohm2. 4. Grup ar e a re zi s t o are I or S i g ener at o are I or2.5. Tboremele lui Kirchhoff2.6. Energia Si puterea curentului electric
Capitolul 3. Cimpul magnetic3.1. Cdmpul magnetic. Induclia cdmpului magneticj 2 Forla electromagneticd Siforla electrodinamicd
:,:rr:":" ^rentz' A'fiscarea unui corp tncdrcat cu sarcind electricd tntr-un cdmp magnetic
3.1. Fluxul magnetic3, 5. Induclia electromagneticd
capitolul 4. Producerea $i utilizarea curentului alternativ1.1. Valorile efective4.2. Elemente de circuit4.3. Circuite fu curent alternativ4.4. Puterea tn curent alternativ4. 5. Tr ansfor mat orul. MaS ini el e c tr i c e. Ap ar at e el e ctroc as ni c e
capitolul 5. Probleme recapiturative pentru pregitirea concursurilor5.1. Elemente de termodinamicd5.2. Producerea Si utilizmea curentului conlinuu
Bibliografie
63
83
95
63
646771
75
79
848688
9I92
969899102105
108
133
108
120
![Page 3: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/3.jpg)
CAPITOLUL 1.
E,LEMENTE DE TERMODIIIAMICA
1.1 Nofiuni privind structura substan{ei
1. Sd se afle num1rul de molecule continut:a) intr-un volum V :lm3 hidrogen aflat in condifii normale de temperaturd qi presiune,b) intr-o masd m:lkg de hidrogen;
c) masa unei molecule de hidrogen gi masa unui atom.
R, o)N : 2,69 -102s molecule; b) N = 3,01 1. 10'6 mokcule;
c)mu,: 3,3 ' 1o-27 kg, mu :1.65'10 27 kg
2. Sb se afle:a) num6rul de molecule con{inute intr-o mas[ m:lg de ap[;b) raza unei molecule (molecula fiind ccnsideratl sfericd).
R: c)-A/ = 3,34'1022 molecule; b)r : 1,9 .10-8 cm
3. S[ se calculeze numdrul de molecule aflate intr-un volum V =lm3 de oxigen, azot, heliuin condi{ii normale de temperaturd qi presiune.
R: -A/ = 2,7 '1025 molecule
4. SI se calc;ttleze numlrul de molecule cuprinse intr-o masd m=lkg de oxigen, azot,
heliu.
R: a) No, :1,88'1025 mokcule; b) N", = 2,15'102s molecule; c) N r" :1,5 '1026 mobcule
5. SI se afle masa molecularl qi masa unei molecule de acetilen[ (CzHz).
R' pr,u, =26'10-3 kg lmot; m:4,31'10-26 kg
6. S[ se afle masa unei molecule qi densitatea propanului (C3H3) aflat in condilii normalede temperaturd qi presiune'
R: m = 7 ,31 .r0a6 kg; p : r,g7 kg r m3
7. S[ se calctleze lungimea unui "lan{" ce s-ar obline dacd moleculele con{inute de o masdm =lmg de apd sunt aqezate in linie, una in contact cu alta (molecule sferice). De c6te ori poate fiinconjurat Plmdntul pe la ecuator cu acest "lan[" molecular? Diametrul moleculei de apd
d =3,8.I0-r0 m, lungimea cercului ecuatorial L = 4.107 m.
R: Z = 1,27 .1010 tfi, n:3l&ori8. Dou[ vase identice inchise ermetic, care confin aer uscat qi respectiv aer umed, sunt
aEezate pe talerele unei balanle. Care vas este mai greu dac[ temperatura;i presiunea sunt aceleagiin ambele vase?
9. Calculafi numlrul de kilomoli de substantd din:a) lkg de apd;
R *ur"o, ) fru-"d
![Page 4: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/4.jpg)
b) un corp care are N = 6,625.1024 molecule;
c) volumul V =\m3 de ap5.
R: a) v = 0,055hnoli b) y = 0,01 lhnoli c) v = 5l,5lqnoli10. calcula{i masa unei molecule de azot qi a unei molecure de ap[.
R: ruo = 4,64.1016 kg mo :2,99.1026 kg11. Calculafi densitatea oxigenului in condilii normale de presiune qi temperatur6.
R: P=I,43kglm312. Calculati densitatea relativl a metanului faf6 de aer gi fafd de hidrogen.
R: D=0,55 D=813. un amestec de azot gi oxigen are masa molard medie (aparent[) p = 30kg I lcrnot . rn
amestec se glsesc mr :7 g azot. Calculafi masa de oxigen din amestec.
R: m, :3g14. Calculali masa molarl medie (aparenti) a aerului cunoscAnd compozitia procentuald
&=76YoNz' gz=23yoo2' gt=rYoAr R: p=29.r0-3kgrmor
15. Calculafi distanla dintre doi ioni vecini din cristalul de clorur[ de sodiu pentru care secunoaste densitatea p :2,2g I cm' qi pro = 23 qi trtr, = 35,5 .
R: /=2,9.10-10m16. Calculafi cea mai micd distanld dintre doi ioni de fier. Se cunosc /tp" = 56,
PF" :7,9g I cm3 Ei faptul cdformeazd, o structurd cristalind cubicl centratiin volum.
R: d: 2,48.10-to m17. in 18g de ap5 se gisesc N ,t = 6 .1023 molecule . Dac|lulm un numir N
^ de alice, de
volum V =Imm3 fiecare, care este volumul ocupat de aceste alice in comparalie cu volumul deapi al Mdrii Negre? Se cunosc suprafala Mdrii Negre S = 4-I}s km2 qiadAncimea medie h =IA:m .
R, v^ =7-5
Votir"
18. in l0 zile un volum de l00cm2 de apd, aflati intr-un pahar, s-a evaporat complet.calculati num[rul de molecule care s-au evaporat in medie pe secundd.
19. calculafi diametrur unei molecure de ap[. R: N = 3'87 '1018 molecule
R: d=0,31.I0-em20. Sarea de bucdtdrie (sistem cubic) conline ioni de Na gi Cl aqeza[i alternativ. Calculali
constanta refelei (distanta dintre ioni) dac[ se cunoaste densitatea sdrli p :2,2g I cm3 .
R; a= 0,28.I0-em21. Aerul cu masa molarl p = 29kg I lcrnal confine un amestec de oxigen Ei azot. Care sunt
procentele reprezentate de aceste gaze?
R: x, = 27,6yo, x, = 72,4Yo22. Calctlati masa unei molecule gi a atomului de oxigen.
R: rzo = 5,31 .10-26 kg, m = 2,66 .1016 kg23. S5 se determine masa continuti intr-o mole cul6 de azot.
R: m = 4,65 .1016 kg24. Calculali:a) numirul de molecule continut in 5kg de COr;
l0
![Page 5: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/5.jpg)
li
o
lI
8]Ln
b) masa unei molecule de COr;
c) num[rul de molecule conlinute intr-o butelie in care se glseEte lm3 de CO, in condilii/ ^\fizice normale (R =1,98k9 I m' ),
d) distanla medie dintre moleculele de CO, in condilii fizice normale.
R: a)N=0,68.1026mo\ec;b)m=7,3.1016kg;c)N=0,27.1026mo\ec;d)d=3,3.I\-em25. Determinafi:a) masa unei molecule de amoniac;b) densitatea amoniacului in conditlifrzice normale.
R: a) m=2,8'l0a6kg;b) p=0,75kglnf26. Calculafi num[rul de molecule confinute intr-un balon de volum V = 2l de gaz in
condilii fizice normale.
R: N = 0,54.1023 molecule
27. Determina[i a cdta parte din volumul ocupat de un gaz in condilii fizice normale revinemoleculelor sale. Se cunoaste diametrul moleculei d :10-t0 m .
R: k= 1
7100028. Determinali volumul si diametrul atomului de aluminiu, considerat sfer[ rigidS. Se
cunoaEte pzt :2,7 -I03 kg I m3 .
R: Z: 1,7 .104 ffit, d =3-10-ro m
molecule conlinut intr-un cm' de aer in condilli frzice normale.
R: N :2,7 .101e molecule
de molecule care se gdsesc intr-un cmt de ap6la temperatura de
R: l/ = 0,33 .1023 molecule
31. Compara{i densitatea dioxidului de carbon Ei a aerului in condilii fizice normale.R: pco, ) po",
32. Pe suprafala unui lac, de la motorul unei b[rci, se formeazl o pelicull de ulei pe osuprafa!6 S:0,2dm2. Dacd volumul picdturii este V:2.10-s cmt qi considerdnd cd moleculele
se aqeazd intr-un singur skat determinaJi:a) volumul ;i diametrul moleculelor;b) numdrul de moli ;i masa moleculard.
Se cunoaqte p =900kg lrmt gi masa molecularl relativl medie p:400g I mol .
R: a) V :0,52.I}-u cmt , d =10-6 cm b) v = 0,45 .I0r mol, p = 66,41'1016 kg I mol
33. Dintr-un centru de inclrcare a buteliilor cu oxigen sunt distribuite tuburi de volumV =ll,2ll care confin oxigen in condilii standard. Calculafi:
a) numdrul de moli;b) num[rul de molecule;c) masa unei molecule de oxigen;d) densitatea oxigenului.
R: a)v =O,Smoli; b) ,l/= 30,12'l02zmolecc) *o = 5,31'10-26 kS; d) p=I,43kglm334. Un gaz in condilii normale de temperatur[ qi presiune are densilatea p =l,4lg I I .
Determinafi gazd,R: O,
35. intr-o gdleati se afld l2kg de apd. Calculati cantitatea de substanf5 din gileat[.R: v = 666,67mo1i
of
la
,l
n
i,
n
le
le
5
t.
n
!i
,,
rt
o
29. Calculati num[rul de
30. Determinati numlrul00c.
11
![Page 6: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/6.jpg)
36. lntr-o butelie se gdse;te un amestec deoxigen. Calculafi masa molarl a amestecului.
gaze format din doul p[(i hidrogen Ei trei pdrli
R: 7z = 20.10-3 kg /mot37' Dintr-un centru de umplere butelii sunt plasate pe piala libera recipiente care confin
I'{ = 2,7 '1024 molecule . Care este cantitatea de substanti continut6 in butelie.
38. Pe masa de lucru din laboratorul de fizic| se g[sescmas6 de gaze diferite. calculali raportul numlrului de mJeculemaselor molare ale celor doud gaze este egal cu 5.
R, N' = 0.2
,ly'239' in atmosfera din jurul Pdmdntului, aerul atmosferic este alc[tuit dintr-un amestec deoxigen si azot, neglijAnd celelalte gaze. Stabilili confinutul procentual al celor dou[ gaze. Se
cunosc Po", =29kg I hnol, Fo, =32kg I kmot $i /tr. =2gkg / lonol.
40. intr-o sticluf[ se g[seqte acetilenl (CrHr). Determinali:a) masa moleculard a acetilenei;b) masa a dou[ molecule de acetilend.
R: n, = 72,4oA, nz = 27,6%o
R: a) lt:26.I0-3 kg /mot; b) m: g,63 .10-26 kg41' Pentru realizarca unui experiment se utllizeazd,propanol (Crttr). in vederearealizdrii
experimentului in conditii optime determinali :
a) masa unei molecule de propanol;b) densitatea propanolului.
R: a) m:7,3.1016kg;b) p=l,96kglm342. calculati volumul ocupat de un gram de azotin condilii normale.
43. intr-un pahar de mas[ neglijabild se afl6 un mol decAntar atunci cdnd paharul se afl[ pus pe el.
R: m:18.104/rg44. in urma testelor controlate efectuate in atmosfera terestr[ s-a produs o explozie a unei
bombe atomice cu plutoniu ('o' ,u) a cdreisubstan!5 "activd" are masa de lkg qi a rezultat cAte oparticuld radioactivl in fiecare nucleu de plutoniu. ConsiderAnd imprdgierea uniform[ aparticulelor determinafi num6rul de particule radioactive din fiecare decimetiu cub de aer de lasuprafala Pim6nfului. Se cunoaste Ro = 6400km , Fo", :29kg I kmot $i p = I}s pa .
R: n =6l0particldm345. Pe suprafafa linigtiti a unui lac aparc o patl de ulei cu diametrul D. Se considera
cunoscutd masa molari a uleiului, densitatea uleiului gi masa pic[turii de ulei gi faptul c6 stratul deulei este monomolecular (format pe un singur strat) determinali:
a) diametrul unei molecule;b) numdrul de molecule din strat.
R: a) 4=J!-.b\N=trD:orD- 4d.
46' intr-o butelie de volum V =8,311 se giseqte m=5g de gaz in condilii normale detemperatur[ gi presiune. Determinafi masa molard a gazului.
R: P=l3,5glmol
R: y = 4,5molidoul vase in care se afld aceeasidin cele dou[ vase dac[ raportul
R: Z : 0,8.10-3r23api. Determina{i indicalia unui
t2
![Page 7: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/7.jpg)
rti
)lin
47. intr-o inc[pere se gdsesc Nr =1023 molecule de oxigen $i ]i, :2.lT23molecule de
dioxid de carbon' calculati masa molarr medie de amestec' R: 7-l
: 40.10-3 kg r mor
48. intr-un recipient se gise;te lkg de apd. CunoscAnd densitatea p -1g lcm3 determinafi:a) numdrul de molecule de api;b) masa qi volumul unei molecule de ap6;c) diametrul unei molecule dac[ se considerl moleculele sfere rigide dispuse in contact una
l6ng[ alta.
R: a) N : 0,33 .1026 molec; b) m = 2,99.10a6 kg; V : 2,99.10-'n mt ; c)D = 3,85'10-10 m
49. ldm3 de oxigen se afl6 in condifii normale de temperatur[ qi presiune. Determinali:a) masa molecular[ relativ[ qi masa molar[ a oxigenului;b) numlrul de moli gi num[ru] de molecule de oxigen confinufi;c) masa unei molecule qi a unui atom de oxigen.
R, o) m, :32, lt = 32.10-3 kg I mol; b) v : 0,04moli, N :2,65 .1022 molecule;
c) m =5,31. 10-26 kg, m = 2,66'10-26 kg
50. Determinafi masa unei molecule gi densitatea propanului (C,A*) aflat in conditiinormale de presiune qi temperaturl'
R: ruo = 7,3.10-26 kg, p =r,g6kg r m,
1.2. Teoria cinetico-molecularl a gazului ideal
1. Intr-o butelie pentru sudurl se afld argon la presiunea p =l,Satm Ei temperatura
t =270 C. Determinali:a) concentrafia moleculelor de argon;b) densitatea argonului. Se considerd p.q, :36kg I lcmol ;
c) viteza termic[ a moleculelor.
R: a) n = 3,6.10" mt ; b) u = 2,l5kg I *' ; r) v, = 455,8m I s
2. Dintr-o unitate de incdrcat butelii pentru sudur[ pleacd un lot. in .r.mu cercet[rilor s-a
depistat faptul c[ in butelie se aflI un gaz necunoscut care are densitatea p = 0,275kg I m3 qi
concentrafia moleculelor n=4l.l02amoleclmt. Temperatura la cre se afl[ gazul este 770C.Determinafi:
a) masa molard a gazului;b) presiunea gazt:Jui din butelie;c)viteza termici a moleculelor;d) energia cinetic[ medie a unei molecule in timpul miEcirii de translafie.
R: a) p = 4.10-3 kg I mot; b) p = 1,5- 105 N / m2 ; c) v r = 1477 m I s; d) Ec = 7,24 -10-21 J3. Dependen[a presiunii unui gaz de temperaturd este
rcprezentall in graficul al[turat. Determina{i concentra{iamoleculelor gazului.
R: n = 0,73 -1026 molec I m3 3
4. intr-o pompd, fiilizatd pentru umflarea ro{ilor de
bicicleti se afld oxigen la temperatun t = 200 C qi presiunenormald. Yiteza de pompare este de lZm I s. Determina{i: t
a) masa unei molecule de oxigen;
II
.si
ul
2
leie
a
'ii
T
:io
a
a
3
d,
e
13
![Page 8: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/8.jpg)
b) media prtratelor vitezelor moleculelor de oxigen din tubul pompei;c) valoarea maximl a varia{iei impulsului moleculelor la cio"nir"a (perfect elasticl)
moleculelor cu pistonul pompei. Se considerivitezamoleculelor egal[ cu vitezatermici.d) varia{ia energiei cinetice a morecurelor in conditiile punctului c).
R, o) mo = 53,I'lo-27 kg; b)7 :$2177m I s;
c) Lp* : 42,7 .10-24 Ns; d) LE" = S,I2.10-22 J. 5' Calculafi viteza termicd gi energia cineticd medie de translatie a unui atom de mercur(p =201u) la temperatura de 300K .
R: v, :193m I s; E : 621.10-23 J6' Se incilzeqte o butelie in care se afl[ oxigen. in timpul incdlzirii viteza termici a
moleculelor creqte dela 5Am / s la l00mls . Determinali:a) varialia de temperatur[ a oxigenului;b) varialia energiei cinetice medii a unei molecule in miqcarea de transla{ie.
R: a) A,T = 9,63 K; b) LE , : 19 ,93 . 10-23 J7' intr-o butelie de volum V =l\t se afl[ N =2.l\2smolec de azot la temperatura
t = 370 C . Azotul se incdlzegte cu AZ = 50K . Calculagi:a) concentra{ia moleculelor de gaz;b) densitatea azotului;c) energia cinetici medie a unei molecule in timpul migcirii de translafie;d) energia cineticb medie a tuturor moleculelor;e) varia{iile relative a energie interne, presiunii qi a vitezei termice datorit6 creqterii
temperaturii azotului.
a) n=0,2.1028moleclm3;b) p:92,98kg/mr; ")
a, =64I,7.10-23 Jot,)
u=1283,4.102J;")+=g - Lp - 16o/o.Lv, =gyoU T p '- -' vr
8. Un balon meteorologic este umplut cu heliu qi are masa m =2.10-3 kg .yitezatermic[ amoleculelor de heliu este u. =I450mls. Determina{i:
a) numlrul de molecule de heliu din balon;b) energia intemd a gazului.
R: a) N = 3 .1023 molec, b) U =2102J9. Un fascicul paralel de molecule de oxigen cu viteza v = 500ml s se ciocnegte perfect
elastic oblic cu un perete. Concentratia moleculelor di fascicul este n:6.ITromolelm3. Asupraperetelui se exercit[ o presiune p : ll9542N I m2. Determinafi unghiul de inciden{d alfascicolului.
R: a=30010. Calcula{i presiunea unui gaz cu densitatea p=0,3kglm3 gi a c5rui vitezl termicd a
moleculelor este vz = 500m I s .
R: P=25000N1m211. intr-o incint[ se afl[ vn gaz necunoscut al clrui numir de molecule din unitatea de
volum, in conditrii fizice normale, este ho=2,7.102sm-3. Se aduce acelagi gaz la temperaturat=910C gi presiunea p=\atm gi se detemind densitatea p=5,4kg1m3. Calculati masa uneimolecule din acel gaz.
L4
R: rzo = 3,33 .1046 kg
![Page 9: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/9.jpg)
e)L2. Cunoscdndviteza termicd a moleculelor de oxigen la temperatura de 00C ca fiind
vr : 460m ls determina[ivitezatermicb a moleculelor de heliu aflat la temperatura de 400 C .
R: v:l393mls13. O cantitate de hidrogen se afl[ intr-o butelie la presiunea pt. Gazul se incdlzeqte pAnl
cAnd moleculele disociazlin atomi, iar presiunea cregte de 900ori. Determinali raportul vitezelortermice ale moleculelor gazului la cele doud presiuni.
R: L:30v1
14. Determina{i concentralia moleculelor gi densitatea azotului aflat lapresiunea p = 5atm
cunoscAnd viteza termicd a moleculelot v, : 500m I s .
15. Presiunea aerului rarefiat dintr-un tubtemperatura T :288K. S[ se afle:
a) concentra{ia moleculelor din tub;b) v tteza termic5 a moleculelor.
R: n : 1,3.1024 mokc I m3, p = 0,6kg I mtRoentgen este egall cu p =l\torr , iar
Se cunosc lt =29kg I lonol, k =1,38'10-23 J I K qi R=8,31J I molK .
16. cAte morecute conJine un metru cub de T;i',^x;i;ti.i!rir::l:::"I';:'";::#:;Presiune
R: N :2,7 .rot, morec
17. Un gaz oarecare, aflat la presiunea p =80atm qi temperatura T :364K, are densitatea
p=5,4kglm'. Se se afle masa unei molecule de gaz. Se cunoagte num[rul lui Loschmidt
fuo =2,7'lo" mt)-
R: rzo :3,33 '10-27 kg
18. Agregatele moderne pentru ob{inerea vidului permit realizarea unei presiuni intr-un vas
egal5 cu p =10-" torr . Cdte molecule de gaz se aflI intr-un volum V :lcm3 la presiunea amintitiqi temperatura T = 32lK ?
R: l/ = 3.104 molec19. Se se afle concentra{ia n a moleculelor de azot qi densitatea azofitlui, dacd presiunea
este p =56.103 N lm2 iarvitezatermicI vr =600m1s.R: n =1025moleclfi13, p--0,5kglm3
20. incdlzind un gaz cv AZ = l00K , viteza termicd a moleculelor a crescut de lavr, = 400m I s la vr, = 500m I s. Sd se afle masa molar[ a gaztllni.
R: P:2Skglkmolp :6'10-2 kg I mt au viteza termic[ a moleculelor
de gaz asupra perefilor recipientului in care afli
R: P=5000N1m222.Determina{i viteza pltratic5 medie a aerului dintr-o zi de prim5varl in care temperatura
este / : 170 C .Se cunoagte p =29kg I lonol
R: v, =499,3m/s
Jff
Ia
T
:a
'll
I:t'a
rl
0
a
2
e
a
,i
21. Moleculele unui gaz c\ densitatea
vr :500mls. Calcula{i presiunea exercitatd
gazul.
l5
![Page 10: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/10.jpg)
23' intr-un recipient se glseqte hidrogen qi oxigen. Calculati raportul vitezelor termice alemoleculelor celor doud gaze.
R: A=4v2
24. Calculali presiunea unui gaz aflat intr-un cub cu latura I :1,6m aflatla Z = 300K si incare se g[segte 1026 molec .
R: P=1,016'lysNlm225. intr-un recipient se afl[ heliu la presiunea p =llLkpa cu concentra{ia moleculelor
n =2,5'1023 molec I m3 . carculagivitezatermici a moreculelor.
R: u, =l3400mlsegal5 cu viteza unui avion supersonic
26. Yiteza piltratic1 medie a moleculelor de aer estev = 700mls. Calculafi temperatura aerului.
27. in dou[ recipiente
temperafura t*Dacd cele dou6care se g[seqte hidrogenul.
28. Intr-un balon de volum V = l0l la temperatura /qi azot. Presiunea pafiiald, a oxigenului este pn. = 5atm iar
31. O masd de azot se afl6la temperatura T =300Kcineticd a moleculelor gazului este E. = 6,3J. Calcula{i:
a) numirul total de molecule;
R: Z = 570Kse gdsesc oxigen la temperatura tr = 470 C gi hidrogen la
gaze auviteza termici a moleculelor egali calcula{i temperatura la
R: T, =2gY:270 C se afl5 un amestec de oxigenin balon se gS.sesc 0,5moli de azot.
Calculali:a) masa de oxigen din balon;b) presiunea total[ a amestecului;c) vitezele prtratice medii ale moleculelor celor doul gaze.
R: a) tn = 6,4.10-3 kg; b) p =17465AN I mt ; ") ro, = 4g3m/ s, v*, : 5l7m I s
29' Calculali energia de agitatrie termicl a 20g de oxigen aflatelatemperatura de 100C. Acdta patte din aceastd energie corespunde migc5rii de translalie gi a cAta parte migcirii de rota{ie?
R: [/ : 37ooJ, Y+" = 0.6:u ,., = o-4UU30' Pentru a ob{ine un vid bun intr-un vas de sticlS perefii acestuia vor fi incdlzifi. Calcula(i
cu cdt poate cregte presiunea intr-un vas sferic cu raza , = 70"* dac[ moleculele absorbite trec invas de pe perefi. Secfiunea transversal5 a unei molecule este S =10-rs cmr, iar stratul estemonomolecular. Temperatura se consider[ egal[ cu 300K.
R: P=2,3N1m2gi presiunea p =l}s N lm2. Energia
b) masa gazului;c) volumul gazului.
R: a) N = l02r molec; b) m = 4,7 .I}-s kg; c) V = 4,2.10s m332. Presiunea aerului dintr-o camer5. de automobil de volum V =I,2.10-zm3 este
p, = 5atm. Din exterior se introduce aer cu o pomp[ de volum V' = 3.I}a m3 p6,nd,la atingereapresiunii p:l,Satm. Se considerd presiunea atmosferi cd po =latm. Calculali numlrul ap[slrilorla pomp[.
16
R: n =40
![Page 11: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/11.jpg)
rle
1n
33. O molecul[ de azot aflat in condilii normale de temperatur[ qi presiune suferd cu altemolecule, intr-o secund[, un num[r de N = 10e ciocniri. Calcula[i drumul liber mediu almoleculelor'
R: 7: 493.10-s m34. intr-un recipient in forml de cub cu latura I = 10cm se g[seqte oxigen la temperafura
T :300K. Calcula{i:a) energia cinetic[ medie de translafie a unei molecule;b) valoarea medie a pitratului vitezei;c) viteza pdtraticd medie;d) impulsul unei molecule de oxigen care se deplaseazd cu aceast[ vitezd.;e) fo(a medie pe care o exercitd moleculele asupra pere{ilor incintei la miqcarea dus-intors
intre doud fe{e opuse;f) presiunea medie produs[ pe perete;g) numdrul de molecule care se deplaseaz[ cu aceastl vitezd., necesar pentru a produce o
presiune medie de latm;h) raportul dintre numdrul de molecule de mai sus qi numlrul de molecule de oxigen din
recipient.
a) E = 6,21.I0-2r J: D7 = 23383 lm2 I st, c) vr = 483,56m/ s
R: d) p =2569.10-26Ns| e) F =1242.10-z'N; -f) p^ =1242.10-20 N lm2
B)N = 244,74.1020 molec; h) + =l,,Nl
35. O pl[cu![ metalicd este aqezati orizontal pe fundul unui vas in care existl oxigenmolecular la T:300K qi presiunea p:1013.105 N lm2. Presupundnd c6 toate moleculele deoxigen care se ciocnesc cu pllcu{a se lipesc de aceasta calculali timpul necesar depunerii unui stratmonomolecular cunoscAnd diametrul unei molecule de oxigen d :3.10-B cm .
R: / :4.36.10-es
1.3. Echilibrul termic. Temperatura
1. Datoritl unei erori de fabricaqie un termometru cu mercur greqit etalonat indici atuncicAnd este introdus intr-un vas cu gheafd, care se topeqte -5 grade, iar atunci cdnd este introdusintr-un vas cu apd care fierbe la presiune normal[, +l0l grade. Calculali:
a) valoarea adeviratl de temperaturd atunci cAnd el indic[ 27,5 grade ;
b) temperatura la care indicatia coincide cu cea a unui termometru corect etalonat.R: a) r = 30,66 grade; b) 83,3 grade
2. Principiul de func{ionare al termometrelor cu cuar{ se bazeazd. pe fenomenul de dilatafie.Calculafi raportul dintre lungimile unui grad de pe doud astfel de termometoe dac[ acestea autuburile capilare de secliuni egale dar conlin alcool etilic respectiv mercur. Se consider[
Tot"oot = 108'10-5K-t $i Trr:18,2'10-5K-t.
R: {=5,9v
3. intr-o fabricd mercurul din termometre este inlocuit cu fenol. in aceste condifii se
constatd cd la 00C acesta indici diviziunea zero. Determinafi ce diviziune va indica nivelullichiduluila 300C. Seconsider[: Tsticta=10-sK-l, Tur=18,2.10-sK-t $i Ty"nor =79.10-s K-l .
R: n =136
K
la
la
K
)n
rt.
)2-
or
,s
Lic
2
ia
te
,4,
)r
s
A
4
4iin
te
I7
![Page 12: CT]LEGERE DE PROBLEME, FIZICA - cdn4.libris.ro de probleme de fizica - Clasa10... · DE, FIZICA PE,NTRU CLASAAX-A. 9 13 I7 t9 7Z J/ 40 42 44 51 J5 59 61 CUPRII\S Prefafi Capitolul](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021522/5d6781ee88c993d5408bb448/html5/thumbnails/12.jpg)
5' Pentru mrsurarea temperaturii unui corp este utilizatun termometru cu r.rr.r"l;.11;la 00c are Ror =200f)' Rezistenfa este confec{ionatd dintr-un fir de cupru. Determina{itemperatura corpului atunci c6nd rezistenfa termometrului devine R, = 225,6e. Se cunoaqtea = 0,0043K-t .
6. Intervalul de temperaturd t, = 1000C qi /, = 2000Crezisten{i de zinc (Ro = l0OO dR = 0,1O) gi cu un termocuplu
termoelectromotoare E = 5,4mv ra temperatura t =1000c gi sensiblitatea ^s
_.^ avtU?. Eroareamaxim[ asupra tensiunii termoelectromotoare este dE = 0,1mv. Afla]i care misur dtoareeste maiprecisd. vqlv rrr4rLl
R: rezistor7' La m[suratea temperaturii unui cuptor electric se foloseqte termocuplu I pt - ptRh.Termometrul termoelectric astfel construit inaica ,rrmatour"l" temperaturi in scara Fahrenheit:1742;2102;2192 qi 2462' determinafi temperatura corespunz[toare din scara celsius.R: 9500C; 1 1500 C; I200o C; l35oo C8' Sudura rece a unui termocuplu cupru-constantan este menfinuti la 00c. cand suduracaldr se afld'la temperatura /r = 1000c t"nsiunea termoerectromotoare este E, = 4,277mv. La cetemperaturd /, tensiunea termoelectromotoare devine Ez = 9,2ggmV ?
R: 29,80Ceste mdsurat cu un termometru cufi er-constantan, cate are tensiunea
9. Transforma{i in grade Fahrenheit gi Reaumur 1500 C .
R: 2220 C
R: 2700 F;1200 R10' un termometru Fahrenheit indicd 1820 F. calculafi indica{ia termometrului in scirileCelsius Ei Reaumur
lf in laboratorul de fizicd,se gisesc doud termometre, unul cu ..u.1' jjt:ril:;jtr;1ir'!"
scar[ Reaumur' Determinafi temperatuia indicatr de cele dour t"rmometre daca suma cifrelor este
R: 40oC; 50oR12' un termometru cu mercur are secfiunea transversalr a capilarului la 0o c A0 qivolumul reze.orului de mercut vo- calculafi lungimea coloanei de mercur din capil ar dacd,mercurul umple complet rezervorul la 8,60 c iar ariasecfiunii rdmdne constanti.
termometru cu mercur, parfial intr-un lichid, acesta indici 700 c .ocupd un numlr de 50 diviziuni pe scara termometricd. Deasupraeste de 200 c . Determina(i temperatu ra reard a lichidului. Se
R: /= \O_r"y
la o temperatur[ necunoscuti qi indicdin apa care fierbe 35 grade. Calcula(i
4. Dacd. introducem unDeasupra lichidului, mercurullichidului temperatura medie
cunoaste /"-- : I K-,^, / aparcnl
6400'.
13. Un termometru cu lichid a fost inscriplionaturmitoarele valori: in apa cu gheaf5 indici 25 grade iartemperatura in grade Celsius atunci c6nd indicl l0 grade .
l8
R: -300C