Πέμπτη, 30 Οκτωβρίου 2008

Φόρτιση πυκνωτή.


Στο κύ­κλω­μα του σχή­μα­τος, ο πυκνωτής έχει χωρητικότητα C=2μF ό­ταν οι ο­πλι­σμοί του α­πέ­χουν 0,8cm, ενώ V=100V.
  1. Όταν κλεί­σου­με τον δια­κό­πτη Δ, πό­σο φορ­τί­ο και με ποι­α φο­ρά θα πε­ρά­σει α­πό τα ση­μεί­α Α και Β και ποι­ο το φορ­τί­ο του πυ­κνω­τή;
  2. Με κλει­στό το δια­κό­πτη Δ α­πο­μα­κρύ­νου­με τους ο­πλι­σμούς του πυκνωτή σε α­πό­στα­ση 1,6cm. Πό­σο φορ­τί­ο θα έ­χει τώ­ρα ο πυ­κνω­τής και πόσο φορτίο θα περάσει από το σημείο Α;
  3. Α­νοί­γου­με πρώ­τα το δια­κό­πτη Δ και με­τά κά­νου­με την με­τα­κί­νη­ση των ο­πλι­σμών α­πό 0,8cm σε 1,6cm. Ποι­ο θα εί­ναι τώ­ρα το φορ­τί­ο του πυ­κνω­τή και ποι­α η τά­ση με­τα­ξύ των ο­πλι­σμών του;
.
Απάντηση:

.

Τρίτη, 28 Οκτωβρίου 2008

Ισοβαρής θέρμανση και έργο.


Ένα αέριο θερμαίνεται ισοβαρώς από θερμοκρασία Τ1 σε θερμοκρασία Τ2, είτε κατά την μεταβολή ΑΒ, είτε κατά την μεταβολή ΓΔ.
  1. Σε ποια μεταβολή παράγεται περισσότερο έργο;
  2. Αν για το αέριο Cv=3R/2, κατά ποιο κλάσμα η προσφερόμενη θερμότητα μετατρέπεται σε έργο;
  3. Σε τι ποσοστό η προσφερόμενη θερμότητα μετατρέπεται σε έργο;
.
Απάντηση:
.

Νόμος του Ηess.

.
Δίνονται τα παρακάτω δεδομένα:
Η ενθαλπία σχηματισμού του Η2Ο(l) ΔΗf0= -285,5kJ. Η ενθαλπία σχηματισμού του CΟ2(g) ΔΗf0= -393kJ. Η ενθαλπία σχηματισμού του C2Η6(g) ΔΗf0= -83,6kJ. Η ενθαλπία σχηματισμού του C2Η4 (g) ΔΗf0= +52kJ.
  1. Να γράψετε τις θερμοχημικές εξισώσεις της πλήρους καύσης:
    i) του αιθανίου,
    ii) του αιθενίου
  2. Να υπολογιστεί η ενθαλπία της αντίδρασης υδρογόνωσης του αιθενίου.
.
Απάντηση:
.

Πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού.

.
Δίνονται οι πρότυπες ενθαλπίες σχηματισμού του CΟ2 -390kJ/mοl και των υδρατμών -390kJ/mοl. Επίσης το πείραμα δείχνει ότι κατά την καύση 22g προπανίου, υπό σταθερή πίεση, ελευθερώνονται 460kJ.
  1. Ποια η πρότυπη ενθαλπία της αντίδρασης:
    ......................C3Η8 + 5 Ο2 → 3CΟ2 + 4 Η2Ο(g) .
  2. Ποια η πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού το προπανίου; (Να λυθεί χωρίς εφαρμογή του νόμου του Ηess).
.
Απάντηση:
.

Υπολογισμός ενθαλπίας σχηματισμού.

.
Δίνονται οι θερμοχημικές εξισώσεις:
Η2 + ½ Ο2 → Η2Ο(l) ...ΔΗ°=-890kJ
C + Ο2 → CΟ2(g) ΔΗ°= - 400kJ
4 + 2 Ο2 → CΟ2(g) + 2Η2Ο(l) ...ΔΗ°= - 890kJ.
  1. Πόση θερμότητα εκλύεται ή απορροφάται κατά την καύση 4g CΗ4 σε πρότυπες συνθήκες;
  2. Πότε εκλύεται περισσότερη θερμότητα όταν καίγονται 6g C ή 6g CΗ4;
  3. Ποια η πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού του μεθανίου;
.
Απάντηση:
.

Δευτέρα, 27 Οκτωβρίου 2008

Δύο μεταβολές αερίων.

.
Ένα αέριο βρίσκεται σε κατάσταση Α, σε δοχείο που κλείνεται με έμβολο. Κρατώντας σταθερή την θέση του εμβόλου, προσφέρουμε θερμότητα στο αέριο ίση με 200J, ερχόμενο σε κατάσταση Β. Κατόπιν αφήνουμε το έμβολο να κινηθεί μέχρι το αέριο να αποκτήσει την αρχική του θερμοκρασία (κατάσταση Γ), ενώ καλύψαμε τα τοιχώματα, ώστε να μην επιτρέψουμε διαρροή θερμότητας.
....1... Να σχεδιάστε τις μεταβολές σε άξονες Ρ-V.
....2... Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος:
  • Κατά την μεταβολή ΑΒ το αέριο παράγει έργο.
  • Κατά την μεταβολή ΑΒ αυξάνεται η εσωτερική ενέργεια του αερίου κατά 200J.
  • Κατά την μεταβολή ΒΓ το αέριο αποβάλλει ενέργεια μέσω έργου.
  • Κατά την μεταβολή ΒΓ μειώνεται η εσωτερική ενέργεια κατά 200J.
  • Το αέριο έχει την ίδια εσωτερική ενέργεια στις θέσεις Α και Γ.
....3... Ποιοι νόμοι περιγράφουν τις παραπάνω μεταβολές;
.
Απάντηση:

.


Μεταβολές αερίων και 1ος Θερμοδυναμικός Νόμος.

Να συμπληρώσετε τα παρακάτω τετράγωνα, θέτοντας το πρόσημο (+) ή το (-) ή το μηδέν (0) ανάλογα με το τι συμβαίνει στις παρακάτω μεταβολές.
Μεταβολή
ΔV
ΔΡ
ΔΤ
W
ΔU
Q
Ισόθερμη εκτόνωση






Ισόχωρη ψύξη






Ισοβαρής θέρμανση






Αδιαβατική συμπίεση






Αδιαβατική εκτόνωση






.

..

Ενθαλπία εξουδετέρωσης.

.
Αναμιγνύουμε 2L διαλύματος ΗCl 0,1Μ με 1L διαλύματος Cα(ΟΗ)20,2Μ. Αν δίνεται ότι

Η+(αq) + ΟΗ-(αq) Η2Ο (l), ΔΗ ° n = - 57,1kJ
  1. Πόση θερμότητα ελευθερώνεται;
  2. Να γράψετε τη θερμοχημική εξίσωση εξουδετέρωσης.
  3. Αν αντί του διαλύματος του Cα(ΟΗ)2 χρησιμοποιούσαμε 1L διαλύματος ΝΗ3 0,2Μ ( η ΝΗ3 είναι ασθενής βάση), τότε η θερμότητα που θα ελευθερωνόταν θα ήταν:
    α) 11,42 kJ, ............ β) 16,32kJ, .............. γ) 6,45kJ.
.
Απάντηση:
.

Ενθαλπία


Στο ενεργειακό διάγραμμα αποδίδεται η ενέργεια των σωμάτων Α, Β και Γ που συμμετέχουν στην αντίδραση:
Α+Β Γ.
Χαρακτηρίστε σαν σωστές ή λαθεμένες τις παρακάτω προτάσεις
  1. Η χημική ενέργεια 1mοl του Α είναι μικρότερη από την ενέργεια 1mοl του Γ.
  2. 1mοl Α και 1mοl Β έχουν τόση χημική ενέργεια, όση 1mοl Γ.
  3. Η αντίδραση είναι εξώθερμη.
  4. Η μεταβολή ΔΗ της αντίδρασης είναι θετική.
  5. Έχουμε ΔΗ=500kJ, οπότε q=-500kJ.
.
Απάντηση:
.

Παρασκευή, 24 Οκτωβρίου 2008

Μέτρηση θερμότητας και ενθαλπία εξουδετέρωσης.

.
Σε ένα θερμιδόμετρο από αφρώδες πλαστικό εισάγονται 100ml διαλύματος ΚΟΗ 2Μ με 300ml διαλύματος HCl 1Μ. Τη στιγμή της ανάμειξης το διάλυμα έχει θερμοκρασία θ1=19°C. Ποια η τελική θερμοκρασία του διαλύματος, αν η θερμοχωρητικότητα του δοχείου είναι 230J/Κ, η ειδική θερμοχωρητικότητα του διαλύματος c= 4,2J/g·Κ, η πυκνότητα του διαλύματος θεωρείται ρ=1g/ml, ενώ ΔΗn= -57,3kJ/mοl.

.

Απάντηση:

.

Πέμπτη, 23 Οκτωβρίου 2008

Ευθύγραμμη μεταβολή αερίου.


  1. Ένα ιδανικό αέριο πραγματοποιεί την αντιστρεπτή μεταβολή ΑΒ του σχήματος.
  2. Βρείτε την μαθηματική εξίσωση που περιγράφει τη μεταβολή.
  3. Για την μεταβολή αυτή να υπολογιστούν:
    .....
    α) το παραγόμενο έργο.
    .....
    β) Η μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας και
    .....
    γ) Η θερμότητα που ανταλλάσσει το αέριο με το περιβάλλον.
  4. Αν η ενεργός ταχύτητα των μορίων στην κατάσταση Α είναι υεν1=400m/s, πόση είναι η ενεργός ταχύτητα στην κατάσταση Β;
...........Δίνεται CV=3R/2.
.
Απάντηση:

.

Δυναμικό και δυναμικές γραμμές.



Για τα σημεία Α και Β του ηλεκτρικού πεδίου του σχήματος ισχύει:
  1. VΑ=VΒ γιατί τα σημεία Α και Β ανήκουν στην ίδια δυναμική γραμμή.
  2. VΑ>VΒ αφού κατά τη φορά της δυναμικής γραμμής τα δυναμικά μειώνονται.
  3. Το πρόσημο της διαφοράς δυναμικού VΑΒ εξαρτάται από το πρόσημο του δοκιμαστικού φορτίου που θα μετακινηθεί ανάμεσα στα δύο σημεία.
  4. VB >VA γιατί η πυκνότητα των δυναμικών γραμμών είναι μικρότερη στο Α.
.
Απάντηση:
.

Ένταση και δυναμικό Ηλεκτρικού πεδίου.


.
Στις κορυφές Β και Γ ισοσκελούς τριγώνου ΑΒΓ (ΑΒ=ΑΓ=α) υπάρχουν δύο αντίθετα φορτία +q και -q αντίστοιχα. Στην κορυφή Α του τριγώνου φέρνουμε ένα θετικό φορτίο +q1.
Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος:
  1. Το δυναμικό στο Α είναι μηδέν.
  2. Η ένταση στο Α είναι μηδέν.
  3. Η ένταση στο Α είναι 2Κq/α2.
  4. Το φορτίο q1 δεν έχει δυναμική ενέργεια και άρα αν αφεθεί στο σημείο Α δεν θα κινηθεί.
  5. Η ενέργεια που χρειάσθηκε να προσφέρουμε στο φορτίο q1 για να το φέρουμε στο Α είναι μηδέν.
    Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
.
Απάντηση:
,

Αύξηση της Δυναμικής ενέργειας.

.

Σε ση­μεί­ο Ο βρί­σκε­ται α­κί­νη­το η­λε­κτρι­κό φορ­τί­ο Q=+2μC. Ένα δεύ­τε­ρο φορ­τί­ο q1=+1μC βρί­σκε­ται σε ση­μεί­ο Α ό­που ΟΑ= 18cm. Α­σκώ­ντας πά­νω στο q1 με­τα­βλη­τή δύ­να­μη Fεξ, το με­τα­κι­νού­με και το φέρ­νου­με σε ση­μεί­ο Β, που α­πέ­χει 9cm α­πό το Ο.
  1. Πό­σο εί­ναι το έρ­γο της δύ­να­μης του πε­δί­ου κα­τά την πα­ρα­πά­νω με­τα­κί­νη­ση;
  2. Πό­σο εί­ναι α­ντί­στοι­χα το έρ­γο της Fεξ και τι εκ­φρά­ζει, αν η τα­χύ­τη­τα στο ση­μεί­ο Β εί­ναι μη­δέν;
  3. Πό­ση εί­ναι η δυ­να­μι­κή ε­νέρ­γει­α του φορ­τί­ου q1 στην θέ­ση Α και πό­ση στην θέ­ση Β; Πό­ση εί­ναι η με­τα­βο­λή της δυ­να­μι­κής ε­νέρ­γει­ας;
.
Απάντηση:

.

Τετάρτη, 22 Οκτωβρίου 2008

1ος Θερμοδυναμικός Νόμος. Και σε μη αντιστρεπτή μεταβολή;

.

Δίνονται οι μεταβολές ΑΒ και ΑΓ του σχήματος, οι οποίες αφορούν ένα ιδανικό αέριο, όπου ΤΒΓ .
  1. Να υπολογιστούν το έργο και η θερμότητα που ανταλλάσσει το αέριο με το περιβάλλον του, καθώς και η μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας του αερίου, για τις μεταβολές αυτές.
  2. Πόση είναι η μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας αν το αέριο μεταβεί από την κατάσταση Β στην κατάσταση Γ:
...........α) ισόθερμα.
...........β) μη αντιστρεπτά.
.
Απάντηση:

.

Καύση μίγματος υδρογονανθράκων.

.
Ένα αέριο μίγμα CΗ4 και C3Η8 με μάζα 38,4g καίγεται πλήρως, οπότε ελευθερώνεται θερμότητα Q=1954kJ, υπό σταθερή πίεση, σε πρότυπες συνθήκες. Αν δίνονται οι πρότυπες ενθαλπίες καύσης του CΗ4 και C3Η8, ΔΗοc= -890kJ/mol και ΔΗοc= -2220kJ/mol αντίστοιχα:
  1. Να γραφούν οι θερμοχημικές εξισώσεις καύσης των δύο υδρογονανθράκων.
  2. Ποια η μάζα κάθε υδρογονάνθρακα στο μίγμα;
Δίνονται οι γραμμομοριακές μάζες του Η:1 και του C: 12.
.
Απάντηση:
.

Δυναμικό στο εσωτερικό αγωγού.

.
Το η­λε­κτρι­κό πε­δί­ο μέ­σα σε μια κοί­λη σφαί­ρα, εί­ναι μη­δε­νι­κό. Το δυ­να­μι­κό μέ­σα στη σφαί­ρα εί­ναι μη­δέν; Θε­με­λιώ­στε την α­πά­ντη­σή σας.
.

Απάντηση:

.

Τρίτη, 21 Οκτωβρίου 2008

Θερμοχημεία. Υπολογισμός θερμότητας.

.
Σε δοχείο περιέχονται 12g Η2 και 64g Ο2. Δημιουργούμε σπινθήρα, οπότε πραγματοποιείται η αντίδραση:

2 Η2(g) + Ο2(g) → 2 Η2Ο(g) , ΔΗ= -480kJ
Να υπολογιστεί το ποσό της θερμότητας που εκλύεται.
Δίνονται για το Η2 και το Ο2 Μr=2 και Μr=32 αντίστοιχα.
.
Απάντηση:

.

Δευτέρα, 20 Οκτωβρίου 2008

Δυναμικό και κίνηση φορτίου, μεταξύ δύο άλλων φορτίων.

.
Στα άκρα Α και Β ενός ευθυγράμμου τμήματος (ΑΒ)=4cm βρίσκονται ακλόνητα δύο σημειακά φορτία q1=q2=+1μC. Στο σημείο Κ, όπου (ΚΒ)=1cm αφήνουμε ελεύθερη μια μικρή φορτισμένη σφαίρα μάζας m=20mg και φορτίου q=+1nC.
  1. Πόση επιτάχυνση θα αποκτήσει;
  2. Υπολογίστε την μέγιστη ταχύτητα που θα αποκτήσει.
  3. Ποια η ελάχιστη απόσταση από το άκρο Α, στην οποία θα φτάσει το σωματίδιο;
  4. Να σχεδιάστε τη γραφική παράσταση του δυναμικού σε συνάρτηση με την απόσταση x από το άκρο Α, κατά μήκος του ευθυγράμμου τμήματος ΑΒ.
Βαρυτικές δυνάμεις δεν υπάρχουν.
.
Απάντηση:
.

Δυναμικό και κίνηση φορτίου.


Κατά μήκος του άξονα x το δυναμικό ενός ηλεκτρικού πεδίου μεταβάλλεται όπως στο διάγραμμα. Ένα θετικό φορτίο +q αφήνεται στο σημείο Α.
  1. Το φορτίο θα κινηθεί προς το σημείο Β ή προς το σημείο Γ;
  2. Το φορτίο +q αφήνεται στο σημείο Β. Τότε:
…….. Θα κινηθεί προς το Α.
…….. Θα κινηθεί προς το Δ.
…….. Θα παραμείνει ακίνητο.
.....3. Ένα αρνητικό φορτίο –q1 αφήνεται στο σημείο Δ. Προς τα πού θα κινηθεί.
.
Απάντηση:

,

Κυριακή, 19 Οκτωβρίου 2008

Κίνηση φορτισμένου σωματιδίου σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο.

.
Ένα φορτισμένο σωματίδιο μάζας 2mg με φορτίο q= - 0,01μC, εκτοξεύεται από το σημείο Α, ενός ομογενούς πεδίου, όπως στο σχήμα, με αρχική ταχύτητα υ0=100m/s. Το σωματίδιο σταματά στιγμιαία στο σημείο Β, πριν κινηθεί ξανά προς τα αριστερά.
  1. Να βρεθεί η διαφορά δυναμικού VΑΒ.
  2. Αν η απόσταση (ΑΒ)=2cm, πόση είναι η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου;
  3. Ποιος ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας του σωματιδίου στη θέση Β.
  4. Με ποια ταχύτητα το σωματίδιο ξαναπερνά από το σημείο Α.
Το βάρος του σωματιδίου θεωρείται αμελητέο.

Απάντηση:

Παρασκευή, 17 Οκτωβρίου 2008

1ος Θερμοδυναμικός Νόμος και ενεργός ταχύτητα.


Μια ποσότητα ιδανικού μονοατομικού αερίου διαγράφει την μεταβολή ΑΒ του σχήματος, όπου η ενεργός ταχύτητα των μορίων στην κατάσταση Α είναι υ1=400m/s. Να υπολογιστούν:
  1. Το έργο, η θερμότητα και η μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας στη διάρκεια της μεταβολής.
  2. Η εσωτερική ενέργεια (θερμική ενέργεια) του αερίου στην κατάσταση Α.
  3. Η ενεργός ταχύτητα των μορίων στην κατάσταση Β.
.
Απάντηση:

.

Έργο και θερμότητα σε ευθύγραμμη μεταβολή.


Ένα αέριο μεταβαίνει από την κατάσταση Α στην κατάσταση Β όπου ΤΑΒ και η μεταβολή είναι ευθύγραμμη σε άξονες p-V.
Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος και γιατί;
  1. Το αέριο έχει μεγαλύτερη εσωτερική ενέργεια στην κατάσταση Α και μικρότερη στην κατάσταση Β.
  2. Το αέριο απορροφά περισσότερη θερμότητα κατά την ευθύγραμμη μεταβολή ΑΒ, παρά αν θα πήγαινε ισόθερμα από την κατάσταση Α στην κατάσταση Β.
.
Απάντηση:

.

Κυριακή, 12 Οκτωβρίου 2008

Μη αντιστρεπτή μεταβολή αερίου.


 Μια ποσότητα ιδανικού αερίου εκτελεί την κυκλική μεταβολή του σχήματος, όπου η μεταβολή ΓΑ είναι μη αντιστρεπτή.
i)  Βρείτε το έργο κατά τις μεταβολές ΑΒ και ΒΓ.
ii)  Μπορείτε να υπολογίσετε το έργο κατά τη διάρκεια της ΓΑ;
iii) Το έργο κατά τη διάρκεια της ΓΑ μπορεί να είναι:

………..α) 2200J, ……….. β) 2400J, ………….. γ) 2600J.
.


.

Έργο κατά την μετακίνηση φορτίου.


Στις κορυφές Β και Γ ενός ισοπλεύρου τριγώνου ΑΒΓ πλευράς α= 2cm, βρίσκονται ακλόνητα δύο σημειακά ηλεκτρικά φορτία q1=2μC και q2 αντίστοιχα. Φέρνουμε στο μέσον Μ της ΒΓ ένα τρίτο φορτίο q3=-1μC και παρατηρούμε ότι ισορροπεί.
  1. Να βρείτε την τιμή του φορτίου q2.
  2. Πόση ενέργεια έχει το φορτίο q3 στο σημείο Μ;
  3. Πόση ενέργεια απαιτείται για να μεταφέρουμε το q3 από το Μ στην κορυφή Α;
Δίνεται k=9·109Νm2/C2.
.
Απάντηση.

.

Δυναμικό και ενέργεια.



Για να μεταφέρουμε από μεγάλη απόσταση ένα σωματίδιο μάζας 4mg και φορτίου q=-1μC στο σημείο Α μιας δυναμικής γραμμής, πρέπει να του δώσουμε ενέργεια 9·10-4J. Στη συνέχεια το αφήνουμε ελεύθερο, οπότε μετά από λίγο περνά από το σημείο Β με ταχύτητα υ1=10m/s.
  1. Να βρεθεί το δυναμικό του ηλεκτρικού πεδίου στο σημείο Α.
  2. Σχεδιάστε την ένταση του πεδίου στο σημείο Α.
  3. Πόσο είναι το έργο της δύναμης που δέχτηκε το σωματίδιο από το πεδίο, κατά την μετακίνησή του από το Α στο Β;
  4. Υπολογίστε το δυναμικό στο σημείο Β.
  5. Πόση είναι η μέγιστη κινητική ενέργεια που θα αποκτήσει το σωματίδιο κατά την κίνησή του;
.
Απάντηση:

.

Σάββατο, 11 Οκτωβρίου 2008

Ένταση ηλεκτρικού πεδίου και δυναμικές γραμμές.

.
Δείτε άλλο παράδειγμα ενός δεύτερου Test, τώρα στο Β2.
Στα άκρα ενός ευθυγράμμου τμήματος ΑΒ βρίσκονται ακίνητα δύο αντίθετα φορτία +q1 και q2= - q1 αντίστοιχα.

Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος:
  1. Η ένταση του πεδίου στο μέσο Μ του ΑΒ είναι μηδέν.
  2. Στο σημείο Γ υπάρχουν δύο πεδία, ένα εξαιτίας του q1 και ένα εξαιτίας του q2. Άρα έχουμε και δύο εντάσεις και δύο δυναμικές γραμμές που περνάνε από το Γ.
  3. Αν στο σημείο Γ η ένταση εξαιτίας του q1 είναι 5Ν/C και εξαιτίας του q2 4Ν/C, τότε η ολική ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στο Γ είναι ίση με 9Ν/C.
  4. Να σχεδιάστε τις δυναμικές γραμμές του πεδίου που δημιουργείται από τα δύο φορτία.
  5. Αν η ένταση του πεδίου, που δημιουργεί το q1, στο σημείο Β έχει μέτρο Ε=107Ν/C και η απόσταση (ΑΒ)= 3cm, να υπολογίστε:
..........α) Το φορτίο q1.
..........β) Το μέτρο της δύναμης που δέχεται το φορτίο q2.
Δίνεται k= 9·109Νm/C2.
.
Απάντηση:

.

Μπορείτε να δείτε το υπόλοιπο Test ΕΔΩ. απ

.ό ε

Πέμπτη, 9 Οκτωβρίου 2008

Test: Ένταση Ηλεκτρικού πεδίου και δυναμικές γραμμές.

.
.
Ένα παράδειγμα Τest, στο Β1...
.
Σε ένα σημείο Ο βρίσκεται ένα φορτίο Q. Στο σημείο Α αφήνουμε ελεύθερο ένα σωματίδιο Σ που φέρει αρνητικό φορτίο q= - 1μC και παρατηρούμε ότι απομακρύνεται, κινούμενο προς το Β.
α) Να σχεδιάστε τη δύναμη που δέχεται το σωματίδιο στο Α, καθώς και την ένταση του πεδίου στο σημείο Α.
β) Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος.
  1. Στο σημείο Α υπάρχει πεδίο που οφείλεται στο φορτίο q.
  2. Η κίνηση του σωματιδίου από το Α στο Β είναι ευθύγραμμη ομαλή.
  3. Η κίνηση του σωματιδίου από το Α στο Β είναι ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη.
  4. Αν το σωματίδιο Σ είχε διπλάσιο φορτίο (-2q), τότε η ένταση του πεδίου στο Α θα ήταν διπλάσια.
…….....Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας στην 4) πρόταση
γ) Αν Q= -4μC και η ένταση του πεδίου στο σημείο Α έχει μέτρο Ε=107Ν/C, να υπολογίστε:
  1. . Την απόσταση (ΟΑ).
  2. .Το μέτρο της δύναμης που δέχεται το σωματίδιο Σ στο σημείο Α.
………….Δίνεται k= 9·109Νm/C2.
.
Απάντηση:
.

Τρίτη, 7 Οκτωβρίου 2008

Νόμος Coulomb – Ένταση πεδίου.

.
Από το φίλο και καλό συνάδελφο Νίκο Καχριμάνη, πήρα ένα φύλλο εργασίας για τους μαθητές της Γ΄Γυμνασίου. Αλλά (σκεπτόμενος τους μαθητές μου, καταλήγω ότι...) και στους μαθητές της Β΄Λυκείου δεν θα έπεφτε λίγο.

Στο σχήμα φαίνεται η δύναμη F που ασκείται μεταξύ δύο φορτίων.
  1. Αν το ένα φορτίο είναι αρνητικό τότε το άλλο φορτίο θα είναι σίγουρα ………………………….
  2. Αν το ένα φορτίο είναι θετικό τότε το άλλο φορτίο θα είναι σίγουρα ……………………………
  3. Aν το φορτίο Q1 αντικατασταθεί με φορτίο ίσο με 2Q1 τότε η δύναμη F θα …………………………..
  4. Αν η απόσταση r γίνει 2r τότε η δύναμη F θα ……………………………..
  5. Aν το φορτίο Q1 αντικατασταθεί με φορτίο ίσο με 2Q1 και η απόσταση r γίνει 2r τότε η δύναμη F θα …………………………..
  6. Αν το φορτίο Q1 = 10μC και το Q2 = 40μC και η απόσταση r είναι 3cm να βρείτε τη δύναμη F.
    Δίνεται :

Απάντηση:
.
Μπορείτε να δείτε όλο το φύλλο εργασίας από εδώ.
.

.

Δευτέρα, 6 Οκτωβρίου 2008

Ταχύτητες μορίων και θερμοκρασία-πίεση.

.
Σε ένα δοχείο υπάρχουν Ν μόρια, ενός ιδανικού αερίου, με κάποιες τυχαίες ταχύτητες. Αν διπλασιαστούν (με κάποιο τρόπο) οι ταχύτητες όλων των μορίων, τι από τα παρακάτω θα συμβεί;
  1. Θα διπλασιαστεί και η ενεργός ταχύτητα των μορίων.
  2. Θα τετραπλασιαστεί η μέση κινητική ενέργεια (λόγω μεταφορικής κίνησης) των μορίων του.
  3. Θα διπλασιαστεί και η απόλυτη θερμοκρασία του αερίου.
  4. Θα τετραπλασιαστεί η πίεση του αερίου.
......Να δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας.
.
Απάντηση:
.

Σάββατο, 4 Οκτωβρίου 2008

Ενεργός ταχύτητα μορίων αερίου

.

Στο διάγραμμα παριστάνεται η μεταβολή της πίεσης ενός αερίου συναρτήσει της πίεσης για δύο διαφορετικές θερμοκρασίες Τ2 και Τ1 =300Κ. Να βρεθούν:
  1. Η ενεργός ταχύτητα των μορίων του αερίου στις δύο παραπάνω θερμοκρασίες.
  2. Η θερμοκρασία Τ2.
.
Απάντηση:
.

Μέση Κινητική Ενέργεια μορίων και πίεση-Θερμοκρασία.

.
Σε δοχείο περιέχονται 2·1019μόρια/cm3 ασκώντας πίεση 2·105Ν/m2.
  1. Ποια η μέση κινητική ενέργεια των μορίων του αερίου;
  2. Ποια η θερμοκρασία του αερίου;
    Δίνεται η σταθερά Boltzmann Κ=1,4·10-23J/Κ.

.

Απάντηση:

.

Πέμπτη, 2 Οκτωβρίου 2008

Πόσο είναι τα φορτία;

Στις κορυφές Β και Γ ενός ισοσκελούς τριγώνου ΑΒΓ βρίσκονται δύο σημειακά φορτία q1 και q2 αντίστοιχα. Φέρνουμε ένα τρίτο σημειακό αρνητικό φορτίο –q στην κορυφή Α και παρατηρούμε ότι δέχεται δύναμη F παράλληλη προς την βάση ΒΓ, όπως στο σχήμα.
  1. Να σχεδιάστε την ένταση του πεδίου στην κορυφή Α.
  2. Ποια είναι τα πρόσημα των φορτίων q1 και q2;
  3. Αν |q1|= 1μC, πόσο είναι το φορτίο q2;
.
Απάντηση:
.

Ένταση Ηλεκτρικού πεδίου και φορτίο πηγή.

Ένα σημειακό φορτίο q βρίσκεται σε μια από τις κορυφές Α, Γ, Δ ενός τετραγώνου ΑΒΓΔ πλευράς α. Η ένταση του πεδίου, που δημιουργεί το φορτίο, στην κορυφή Β φαίνεται στο σχήμα και έχει μέτρο ΕΒ=100Ν/m.
  1. Σε ποια κορυφή βρίσκεται το φορτίο q;
  2. Ποιο το πρόσημο του φορτίου;
  3. Να σχεδιάστε την ένταση του πεδίου στο κέντρο Ο του τετραγώνου και να υπολογίστε το μέτρο της.
.
Απάντηση:
.

Τετάρτη, 1 Οκτωβρίου 2008

Test. Νόμοι αερίων.

.
Το πρώτο test της χρονιάς.
Ορισμένη ποσότητα αερίου διαγράφει την κυκλική μεταβολή του παρακάτω σχήματος, όπου ο όγκος στην κατάσταση Α είναι ίσος με 2L.
  1. Πώς ονομάζονται οι επιμέρους μεταβολές και σε ποιους νόμους υπακούουν; (Να δοθεί το όνομα κάθε μεταβολής και η μαθηματική εξίσωση που την περιγράφει).
  2. Να βρεθούν οι τιμές όγκου και θερμοκρασίας για τις καταστάσεις Β, Γ και Δ.
  3. Να γίνουν τα διαγράμματα p-V και V-Τ για τις μεταβολές του αερίου.
Μονάδες 32+30+(20+18)=100
.
Απάντηση:

Νόμοι αερίων