[canonical]: https://grile.online/fizica/subiecte/subiecte-bac-fizica-2009-009

> Pagina completă: https://grile.online/fizica/subiecte/subiecte-bac-fizica-2009-009
> 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.


# Fizică #009 · Subiecte BAC Fizică 2009

20 grile, din Transformări simple, cu explicații. Transcrise din Subiecte BAC Fizică 2009. Merge și ca simulare: rezolvă toate cele 20 grile dintr-o dată, ca la examen.

## Teaser gratuit, fără cont

1. Dacă un gaz ideal suferă o transformare în care $p = aV$, cu $a = \text{ct.}$, $a > 0$, atunci volumul gazului variază după legea:

a) $V = ct \cdot T$
b) $V = ct \cdot T^{2}$
c) $V = ct \cdot T^{-1}$
d) $V = ct \cdot \sqrt{T}$

Răspuns corect: d) $V = ct \cdot \sqrt{T}$

Ecuația termică de stare: $pV = \nu RT$. Înlocuind $p = aV$:

$$aV \cdot V = \nu RT \Rightarrow aV^{2} = \nu RT \Rightarrow V^{2} = \frac{\nu R}{a}\cdot T$$

Extrăgând rădăcina pătrată:

$$V = \sqrt{\frac{\nu R}{a}} \cdot \sqrt{T} = ct \cdot \sqrt{T}$$

Sursa: BAC 2009, Termodinamică varianta 015, Subiectul I.3 · cheie din baremul oficial

2. Un gaz considerat ideal efectuează o transformare izobară dacă:

a) presiunea se menține constantă, iar masa variază
b) presiunea variază, iar masa rămâne constantă
c) atât presiunea cât și masa rămân constante
d) atât presiunea cât și masa variază

Răspuns corect: c) atât presiunea cât și masa rămân constante

O transformare izobară este transformarea suferită de o cantitate constantă (masă constantă) de gaz, în cursul căreia presiunea rămâne constantă, iar ceilalți doi parametri de stare (volumul și temperatura) se modifică.

Cele două condiții necesare sunt deci: **presiune constantă** și **masă constantă** — masa trebuie să rămână constantă pentru ca noțiunea de „transformare a unui gaz dat” să aibă sens (dacă masa ar varia, am compara stări ale unor cantități diferite de gaz, nu o transformare a aceleiași cantități).

Sursa: BAC 2009, Termodinamică varianta 099, Subiectul I.1 · cheie din baremul oficial

3. În diagrama alăturată sunt prezentate trei transformări efectuate, la același volum, de mase egale din trei gaze diferite. Relația care există între masele molare ale acestora este:

a) $\mu_1 = \mu_2 = \mu_3$
b) $\dfrac{1}{\mu_1} < \dfrac{1}{\mu_2} < \dfrac{1}{\mu_3}$
c) $\mu_1 < \mu_2 < \mu_3$
d) $\mu_1 = \mu_2 < \mu_3$

Răspuns corect: c) $\mu_1 < \mu_2 < \mu_3$

Fiecare dreaptă din diagramă este o transformare izocoră ($V = \text{ct.}$), pentru care ecuația termică de stare dă:

$$p = \frac{\nu R}{V}\cdot T$$

adică o dreaptă prin origine, cu panta $k = \dfrac{\nu R}{V}$. Folosind $\nu = \dfrac{m}{\mu}$:

$$k = \frac{mR}{\mu V}$$

Cum masele $m$, constanta $R$ și volumul $V$ sunt aceleași pentru toate cele trei gaze (mase egale, același volum), panta este invers proporțională cu masa molară: $k \propto \dfrac{1}{\mu}$.

Din grafic, dreapta $\mu_1$ este cea mai abruptă (panta cea mai mare), iar $\mu_3$ este cea mai lină (panta cea mai mică): $k_1 > k_2 > k_3$. Cum panta e invers proporțională cu masa molară, rezultă:

$$\mu_1 < \mu_2 < \mu_3$$

Sursa: BAC 2009, Termodinamică varianta 015, Subiectul I.5 · cheie din baremul oficial

4. Temperatura unei mase de gaz ideal:

a) crește într-o destindere adiabatică
b) scade dacă gazul primește izocor căldură
c) este constantă într-o transformare izotermă
d) este constantă într-o transformare ciclică

Răspuns corect: c) este constantă într-o transformare izotermă

**Destinderea adiabatică** ($Q = 0$): gazul efectuează lucru mecanic pe seama energiei interne: $L > 0 \Rightarrow \Delta U = -L < 0$, deci temperatura **scade**, nu crește — afirmație falsă.

**Transformarea izocoră** ($V = \text{const.}$): $L = 0$, deci $Q = \Delta U$. Dacă gazul primește căldură ($Q > 0$), atunci $\Delta U > 0$, deci temperatura **crește**, nu scade — afirmație falsă.

**Transformarea izotermă**: prin definiție are loc la $T = \text{const.}$ — afirmație adevărată.

**Transformarea ciclică**: starea finală coincide cu cea inițială, dar pe parcursul ciclului temperatura variază — nu este constantă în timpul transformării — afirmație falsă.

Sursa: BAC 2009, Termodinamică varianta 039, Subiectul I.4 · cheie din baremul oficial

5. Trei mase diferite din același gaz ideal sunt supuse unor transformări reprezentate în sistemul de coordonate $(T,V)$ ca în figura alăturată. Cunoscând faptul că $p_1 = p_2 = p_3$, relația corectă dintre masele celor trei gaze este:

a) $m_1 = m_2 = m_3$
b) $m_1 > m_2 > m_3$
c) $m_2 > m_3 > m_1$
d) $m_3 > m_2 > m_1$

Răspuns corect: b) $m_1 > m_2 > m_3$

Din ecuația termică de stare $pV = \nu RT$ rezultă, la presiune constantă:

$$T = \frac{p}{\nu R}\, V$$

adică o dreaptă prin origine în planul $(T,V)$, cu panta $\dfrac{p}{\nu R}$.

Cum $p_1 = p_2 = p_3$, panta fiecărei drepte este invers proporțională doar cu numărul de moli $\nu$: cu cât dreapta e mai apropiată de axa $T$ (pantă mai mare), cu atât $\nu$ este mai mic.

Din figură, ordinea pantelor este: dreapta $m_3$ (cea mai apropiată de axa $T$) > dreapta $m_2$ > dreapta $m_1$ (cea mai apropiată de axa $V$). Deci:

$$\nu_3 < \nu_2 < \nu_1$$

Fiind același gaz (aceeași masă molară $\mu$), masa fiecărei porții este $m = \mu\nu$, deci ordinea maselor urmează ordinea numărului de moli:

$$m_1 > m_2 > m_3$$

Sursa: BAC 2009, Termodinamică varianta 003, Subiectul I.2 · cheie din baremul oficial