[canonical]: https://grile.online/fizica/subiecte/subiecte-bac-fizica-2009-010

> Pagina completă: https://grile.online/fizica/subiecte/subiecte-bac-fizica-2009-010
> 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 #010 · Subiecte BAC Fizică 2009

20 grile, din Principiul I, 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. Un sistem termodinamic care nu schimbă substanță cu exteriorul și al cărui înveliș este adiabatic:

a) nu poate ceda lucru mecanic exteriorului
b) nu poate primi lucru mecanic din exterior
c) nu poate schimba căldură cu exteriorul
d) schimbă căldură cu exteriorul

Răspuns corect: c) nu poate schimba căldură cu exteriorul

Prin definiție, un înveliș adiabatic este acela care nu permite schimbul de căldură între sistem și mediul exterior: $Q = 0$.

Caracterul adiabatic al învelișului NU restricționează schimbul de lucru mecanic — sistemul poate primi sau ceda liber lucru mecanic (de exemplu, prin intermediul unui piston mobil), chiar dacă învelișul este adiabatic.

Faptul că sistemul nu schimbă substanță cu exteriorul (este închis) este o condiție separată, fără legătură cu schimbul de căldură sau de lucru mecanic.

Sursa: BAC 2009, Termodinamică varianta 013, Subiectul I.4 · cheie din baremul oficial

2. Un mol dintr-un gaz ideal efectuează transformarea $1 \to 2$, reprezentată în coordonate p-V în graficul alăturat.

Pentru încălzirea acestuia cu $\Delta T = 10\,^\circ\text{C}$ este necesară o cantitate de căldură egală cu $207{,}75\,\text{J}$. (Se consideră $R = 8{,}31\,\text{J/(mol·K)}$.) Căldura molară izocoră a gazului este egală cu:

a) $1{,}5R$
b) $1{,}75R$
c) $2R$
d) $2{,}25R$

Răspuns corect: a) $1{,}5R$

Din figură, transformarea $1 \to 2$ are loc la presiune constantă (segment orizontal în coordonate $p$-$V$) — este o transformare izobară.

O variație de temperatură de $\Delta T = 10\,^\circ\text{C}$ este echivalentă cu $\Delta T = 10\,\text{K}$.

La presiune constantă, căldura primită de un mol de gaz este:

$$Q = \nu C_p \Delta T \Rightarrow C_p = \frac{Q}{\nu \Delta T} = \frac{207{,}75}{1 \cdot 10} = 20{,}775\,\text{J/(mol·K)}$$

Observăm că $C_p = 2{,}5 \cdot 8{,}31 = 2{,}5R$.

Aplicând relația Robert-Mayer, $C_p = C_V + R$:

$$C_V = C_p - R = 2{,}5R - R = 1{,}5R$$

Sursa: BAC 2009, Termodinamică varianta 053, Subiectul I.5 · cheie din baremul oficial

3. În figura alăturată este redat graficul dependenței temperaturii finale la care ajunge un corp cu masa $m = 1\,\text{kg}$ de căldura primită de acel corp. Căldura specifică a corpului are valoarea:

a) $100\,\text{J/(kg·K)}$
b) $200\,\text{J/(kg·K)}$
c) $400\,\text{J/(kg·K)}$
d) $800\,\text{J/(kg·K)}$

Răspuns corect: c) $400\,\text{J/(kg·K)}$

Din grafic, la $Q = 0$ temperatura corpului este $T_0 = 300\,\text{K}$. La $Q = 40\,\text{kJ} = 4 \times 10^{4}\,\text{J}$, temperatura ajunge la $T = 400\,\text{K}$, deci variația de temperatură este:

$$\Delta T = T - T_0 = 400 - 300 = 100\,\text{K}$$

Căldura specifică se obține din definiție, $Q = mc\Delta T$:

$$c = \frac{Q}{m\Delta T} = \frac{4 \times 10^{4}}{1 \cdot 100} = 400\,\text{J/(kg·K)}$$

(Rezultatul este consistent pentru orice pereche citită de pe grafic, de exemplu la $Q = 120\,\text{kJ}$: $\Delta T = 600 - 300 = 300\,\text{K}$, $c = \dfrac{12 \times 10^{4}}{1 \cdot 300} = 400\,\text{J/(kg·K)}$.)

Sursa: BAC 2009, Termodinamică varianta 036, Subiectul I.4 · cheie din baremul oficial

4. Mărimea fizică numeric egală cu căldura necesară pentru a crește (micșora) temperatura unui corp cu un Kelvin este:

a) capacitatea calorică
b) căldura specifică
c) caloria
d) căldura molară

Răspuns corect: a) capacitatea calorică

Capacitatea calorică a unui corp este cantitatea de căldură necesară pentru a-i varia temperatura cu un Kelvin (un grad):

$$C = \frac{Q}{\Delta T}$$

Aceasta corespunde exact definiției din enunț.

Sursa: BAC 2009, Termodinamică varianta 028, Subiectul I.3 · cheie din baremul oficial

5. Energia internă a unei cantități date de gaz:

a) este nulă într-o transformare ciclică
b) scade dacă gazul primește izocor căldură
c) crește în urma unei destinderi adiabatice
d) este constantă într-o transformare izotermă

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

Energia internă a gazului ideal depinde exclusiv de temperatură, $U = U(T)$ (de exemplu $U = \dfrac{i}{2}\nu RT$). Într-o transformare izotermă, temperatura rămâne constantă, $T = \text{const.}$, deci energia internă a gazului rămâne constantă pe parcursul transformării.

Sursa: BAC 2009, Termodinamică varianta 011, Subiectul I.4 · cheie din baremul oficial
