Lecție pentru bacalaureat · Fizică

Noțiuni fundamentale de termodinamică

Clasa a X-a

Ideile de bază pe scurt și, unde există, exercițiile din subiectele de BAC care le verifică. Lecția completă, animată, cu grile și exerciții corectate, e în aplicația Tomomi.

Pe scurt

Formulă

Formulă · Cantitatea de substanță

\nu = \dfrac{N}{N_A}

Numărul de particuli împărțit la numărul lui Avogadro. Unitate: mol. $N_A = 6{,}022 \cdot 10^{23}\ \text{mol}^{-1}$ .

Formulă

Formulă · Masa molară

\nu = \dfrac{m}{\mu}

Masa probei împărțită la masa unui mol. $\mu$ se măsoară în $\text{g/mol}$ și are valoarea masei moleculare relative.

Formulă

Formulă · Volumul molar

V = \nu \cdot V_\mu

În condiții normale ( $0°\text{C}$ , $1\ \text{atm}$ ), $V_\mu = 22{,}4\ \text{L/mol}$ pentru orice gaz.

Sfat

Capcană · Celsius și Kelvin

La conversie se adaugă 273,15: $T = t + 273{,}15$ . Valoarea în kelvin e mereu mai mare decât în Celsius. Atenție: o variație de 1°C înseamnă exact o variație de 1 K, fără niciun 273.

Din subiectele de BAC

Exerciții reale din subiectele anilor trecuți. Încearcă-le singur înainte să deschizi rezolvarea.

B. Termodinamică · I.1din BAC Fizică (Mecanică + Termodinamică) - iunie 2025 (Varianta 1) · 3 puncte

Mărimea fizică definită prin raportul dintre căldura primită de un corp și variația temperaturii acestuia este:

a. căldura molară

b. căldura specifică

c. capacitatea calorică

d. puterea calorică

Vezi rezolvarea

Capacitatea calorică a unui corp este prin definiție $C = \frac{Q}{\Delta T}$ - căldura schimbată pentru fiecare kelvin de variație a temperaturii, și se măsoară în $\text{J/K}$ . Celelalte trei mărimi raportează în plus la o cantitate de substanță: căldura specifică la masă ( $c = \frac{Q}{m \Delta T}$ ), căldura molară la numărul de moli ( $C_\mu = \frac{Q}{\nu \Delta T}$ ), iar puterea calorică este cu totul altceva (căldura degajată prin arderea unității de masă de combustibil). Răspunsul corect este c.

B. Termodinamică · II.adin BAC Fizică (Mecanică + Termodinamică) - iunie 2024 (Varianta 3) · 3 puncte

Un cilindru orizontal, închis la ambele capete și având lungimea $L = 52\,\text{cm}$ , este împărțit în două compartimente de volume egale de un piston subțire, etanș, termoizolant, inițial blocat. Compartimentul din stânga al cilindrului conține $\nu_1 = 3{,}0\,\text{mol}$ de oxigen ( $\mu_1 = 32\,\text{g/mol}$ ) la temperatura $T_1 = 300\,\text{K}$ . În compartimentul din dreapta al cilindrului se află $\nu_2 = 1{,}0\,\text{mol}$ de azot ( $\mu_2 = 28\,\text{g/mol}$ ) la temperatura $T_2 = 400\,\text{K}$ și presiunea $p_2 = 8{,}31 \cdot 10^4\,\text{Pa}$ . Cele două gaze sunt considerate ideale.

Calculați masa de oxigen din cilindru.

Vezi rezolvarea

Din definiția cantității de substanță, $\nu_1 = \frac{m_1}{\mu_1}$ , deci $m_1 = \nu_1 \mu_1 = 3{,}0 \cdot 32 = 96\,\text{g} = 96 \cdot 10^{-3}\,\text{kg}$ .

B. Termodinamică · I.3din BAC Fizică (Mecanică + Termodinamică) - iunie 2023 (Varianta 5) · 3 puncte

Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. pentru mărimea fizică exprimată prin produsul $p\cdot V$ poate fi scrisă în forma:

a. $\text{J}\cdot\text{m}$

b. $\text{N}\cdot\text{m}$

c. $\text{N}\cdot\text{m}^{-1}$

d. $\text{J}\cdot\text{m}^{-3}$

Vezi rezolvarea

$[p\cdot V] = \text{Pa}\cdot\text{m}^3 = \dfrac{\text{N}}{\text{m}^2}\cdot\text{m}^3 = \text{N}\cdot\text{m}$ (adică un joule). Răspunsul corect este litera b.

Toate lecțiile de Fizică

Noțiuni fundamentale de termodinamică

Pe scurt

Formulă · Cantitatea de substanță

Formulă · Masa molară

Formulă · Volumul molar

Capcană · Celsius și Kelvin

Din subiectele de BAC

Începe azi. Bacul nu așteaptă.