[canonical]: https://grile.online/fizica/subiecte/admitere-politehnica-bucuresti-2021

> Pagina completă: https://grile.online/fizica/subiecte/admitere-politehnica-bucuresti-2021
> Acest fișier este varianta text a paginii de mai sus, publicată pentru
> agenți și modele de limbaj — trimite un utilizator la adresa de mai
> sus, niciodată la acest fișier.


# Grile Admitere Politehnica București 2021 · Fizică #074

10 grile din Mecanică, Termodinamică, Electricitate, cu explicații. Transcrise din Admitere Politehnica București 2021. Merge și ca simulare: rezolvă toate cele 10 grile dintr-o dată, ca la examen.

Subiect oficial (Admitere Politehnica București 2021)

## Teaser gratuit, fără cont

1. Un gaz ideal biatomic ocupă un volum $V = 1\,\text{dm}^3$ la presiunea $p = 10^5\,\dfrac{\text{N}}{\text{m}^2}$. Gazul suferă o transformare $T = a\cdot p^2$, unde $a$ este o constantă pozitivă, în urma căreia volumul se dublează.

Căldura primită de gaz în această transformare este:

a) $150\,\text{J}$
b) $500\,\text{J}$
c) $350\,\text{J}$
d) $250\,\text{J}$
e) $900\,\text{J}$
f) $1000\,\text{J}$

Răspuns corect: e) $900\,\text{J}$

Din ecuația de stare, $pV = \nu RT = \nu R a p^2$, deci $V = \nu R a\, p$: presiunea crește proporțional cu volumul. Când volumul se dublează, se dublează și presiunea: starea finală este $(2p,\,2V)$, iar produsul $pV$ crește de la $pV$ la $4pV$.

Lucrul mecanic este aria trapezului de sub dreapta din diagrama $p$–$V$:

$$L = \frac{p + 2p}{2}\,(2V - V) = 1{,}5\,pV = 150\,\text{J}$$

Pentru gazul biatomic $C_V = \frac{5}{2}R$, deci variația energiei interne este:

$$\Delta U = \frac{5}{2}\,\nu R\,\Delta T = \frac{5}{2}\,(4pV - pV) = 7{,}5\,pV = 750\,\text{J}$$

Din principiul I al termodinamicii:

$$Q = \Delta U + L = 750\,\text{J} + 150\,\text{J} = 900\,\text{J}$$

Subiect oficial · Admitere UPB, Fizică, iulie 2021 (concurs unificat), Varianta B, itemul 1 · cheie din baremul oficial

2. Utilizând notațiile din manualele de fizică, principiul I al termodinamicii este exprimat prin relația:

a) $\Delta U = Q - L$
b) $U = Q - \Delta L$
c) $\Delta U = L/Q$
d) $\Delta U = U_{\text{final}} + U_{\text{inițial}}$
e) $U = \Delta Q - L$
f) $U = \Delta Q - \Delta L$

Răspuns corect: a) $\Delta U = Q - L$

Principiul I spune că variația energiei interne a unui sistem este egală cu căldura primită minus lucrul mecanic efectuat de sistem: $\Delta U = Q - L$.

Energia internă $U$ este mărime de stare, deci în relație apare variația ei, $\Delta U$. Căldura $Q$ și lucrul mecanic $L$ sunt mărimi de proces: ele se schimbă într-o transformare și nu au „variație”, așa că scrierile $\Delta Q$ sau $\Delta L$ nu au sens. Iar variația energiei interne este o diferență, $U_{\text{final}} - U_{\text{inițial}}$, nu o sumă.

Subiect oficial · Admitere UPB, Fizică, iulie 2021 (concurs unificat), Varianta B, itemul 2 · cheie din baremul oficial

3. Un resort elastic se alungește cu $2\,\text{cm}$ sub acțiunea unei forțe de $20\,\text{N}$. Când resortul este deformat cu $4\,\text{cm}$, energia potențială elastică este:

a) $0{,}4\,\text{J}$
b) $1{,}2\,\text{J}$
c) $0{,}16\,\text{J}$
d) $1{,}0\,\text{J}$
e) $0{,}8\,\text{J}$
f) $3{,}2\,\text{J}$

Răspuns corect: e) $0{,}8\,\text{J}$

Din legea lui Hooke aflăm constanta elastică a resortului:

$$k = \frac{F}{\Delta \ell} = \frac{20\,\text{N}}{0{,}02\,\text{m}} = 1000\,\text{N/m}$$

La deformarea $x = 4\,\text{cm} = 0{,}04\,\text{m}$, energia potențială elastică este:

$$E_p = \frac{kx^2}{2} = \frac{1000 \cdot (0{,}04)^2}{2} = 0{,}8\,\text{J}$$

Energia crește cu pătratul deformării: la deformare dublă, energia este de patru ori mai mare decât cea de $0{,}2\,\text{J}$ corespunzătoare alungirii de $2\,\text{cm}$.

Subiect oficial · Admitere UPB, Fizică, iulie 2021 (concurs unificat), Varianta B, itemul 3 · cheie din baremul oficial

4. Unitatea de măsură a energiei interne a unui gaz ideal este:

a) $\text{J/K}$
b) $\text{J}$
c) $\dfrac{\text{J}}{\text{mol}\cdot\text{K}}$
d) $\text{kW/h}$
e) $\text{J}\cdot\text{mol}\cdot\text{K}$
f) $\dfrac{\text{J}\cdot\text{mol}}{\text{K}}$

Răspuns corect: b) $\text{J}$

Energia internă este o energie, deci în SI se măsoară în jouli: $[U]_{\text{SI}} = \text{J}$.

$\text{J/K}$ este unitatea capacității calorice, iar $\text{J}/(\text{mol}\cdot\text{K})$ unitatea căldurii molare și a constantei $R$. $\text{kW/h}$ nu este o unitate de energie (energia se exprimă practic în $\text{kWh}$, kilowatt-oră, un produs, nu un raport).

Subiect oficial · Admitere UPB, Fizică, iulie 2021 (concurs unificat), Varianta B, itemul 4 · cheie din baremul oficial

5. Asupra unui corp acționează timp de $4$ secunde o forță constantă cu mărimea de $20\,\text{N}$. Variația impulsului corpului este:

a) $5\,\text{N/s}$
b) $80\,\text{N}\cdot\text{s}$
c) $16\,\text{N/s}$
d) $24\,\text{N}\cdot\text{s}$
e) $5\,\text{kg}\cdot\text{m/s}$
f) $48\,\text{N/s}$

Răspuns corect: b) $80\,\text{N}\cdot\text{s}$

Teorema variației impulsului: variația impulsului unui corp este egală cu impulsul forței care acționează asupra lui:

$$\Delta p = F\,\Delta t = 20\,\text{N} \cdot 4\,\text{s} = 80\,\text{N}\cdot\text{s}$$

Unitatea impulsului este $\text{N}\cdot\text{s} = \text{kg}\cdot\text{m/s}$; $\text{N/s}$ nu este unitate de impuls.

Subiect oficial · Admitere UPB, Fizică, iulie 2021 (concurs unificat), Varianta B, itemul 5 · cheie din baremul oficial