Παρασκευή, 23 Μαρτίου 2012

Νόμος του Οhm και κανόνες του Κirchhoff.

Για το παρακάτω κύκλωμα δίνονται R1=10Ω, R2=24Ω, R3=10Ω, η τάση της πηγής V=60V, ενώ το ιδανικό αμπερόμετρο δείχνει ένδειξη Ι=2,4 Α.
i)  Να βρεθούν οι τάσεις VΑΒ, VΒΓ και VΓΔ.
ii) Να βρεθούν οι εντάσεις των ρευμάτων που διαρρέουν τον αντιστάτη με αντίσταση R2 και τον λαμπτήρα Λ.
iii) Να υπολογίστε την αντίσταση του λαμπτήρα Λ.

Παρασκευή, 16 Μαρτίου 2012

Κανόνες Kirchhoff.

Δίνεται το παρακάτω κύκλωμα, όπου η ηλεκτρική πηγή έχει στους πόλους της τάση V=40V.
Η ένδειξη του αμπερομέτρου Α1 είναι 5 Α, ενώ του Α3=2 Α. Εξάλλου η τάση στα άκρα του λαμπτήρα Λ2 είναι V2=8V. Με την βοήθεια ενός βολτομέτρου μετράμε την τάση στα άκρα του λαμπτήρα Λ3 και την βρίσκουμε V3=10V.
i)    Ποιες οι ενδείξεις των υπολοίπων αμπερομέτρων;
ii)   Να συνδέσετε στο παραπάνω κύκλωμα δύο βολτόμετρα που να μετράνε τις τάσεις στα άκρα των λαμπτήρων Λ1 και Λ4.
iii) Να βρεθούν οι τάσεις στα άκρα κάθε λαμπτήρα;
iv) Πόσα ηλεκτρόνια περνάνε σε ένα δευτερόλεπτο από το αμπερόμετρο Α3; Αν διαθέταμε έναν μετρητή, ο οποίος να μπορούσε να μετρήσει 1000 ηλεκτρόνια το δευτερόλεπτο, πόσο χρόνο θα χρειαζόταν για να μετρήσει τον παραπάνω αριθμό ηλεκτρονίων;
Δίνεται το φορτίο του ηλεκτρονίου |qe|=1,6∙10-19C, ενώ τα όργανα είναι ιδανικά και η παρουσία τους δεν μεταβάλουν τα δεδομένα (τάσεις-εντάσεις) του κυκλώματος.

Τετάρτη, 14 Μαρτίου 2012

Διατήρηση Ενέργειας. Ένα ωριαίο διαγώνισμα.

1)       Δίπλα σε καθεμιά από τις παρακάτω ερωτήσεις σημειώστε (Σ ή Λ) ανάλογα αν θεωρείτε σωστή ή λανθασμένη την πρόταση. Προσοχή: Κάθε σωστή πρόταση βαθμολογείτε με +5, ενώ κάθε λανθασμένη με -4. Μην σημειώστε κάτι, αν δεν είσαστε σίγουροι.
Α)
i)     Τα μόρια ενός αραιού αερίου έχουν μόνο δυναμική ενέργεια.
ii)    Όταν δύο σώματα βρίσκονται σε θερμική ισορροπία, έχουν την ίδια θερμοκρασία.
iii)   Η εσωτερική ενέργεια μιας ποσότητας αερίου είναι το άθροισμα των κινητικών και δυναμικών  ενεργειών των μορίων του.
iv)  Όταν θερμαίνουμε ένα αέριο, σε κλειστό δοχείο, αυξάνουμε την θερμότητά του.
v)   Σε κάθε μετατροπή ενέργειας ένα μέρος της υποβαθμίζεται.
Β)  Τα δοχεία Α και Β περιέχουν ίσες ποσότητες ενός αερίου έχοντας τον ίδιο όγκο και την ίδια θερμοκρασία. Η ατμοσφαιρική πίεση είναι ίση με Ρατ=105Ν/m2.
i)     Η πίεση του αερίου στο Β δοχείο είναι ίση με 105Ν/m2.
ii)    Η πίεση του αερίου στο Α δοχείο είναι ίση με 105Ν/m2.
iii)   Θερμαίνουμε και τα δύο δοχεία προσφέροντας θερμότητα 400J σε κάθε αέριο, με αποτέλεσμα το έμβολο στο Β δοχείο να μετακινείται προς τα δεξιά.
α) Για τις τελικές εσωτερικές ενέργειες των δύο αερίων ισχύει UτΑ=UτΒ.
β) Η τελική πίεση του αερίου Β είναι ίση με 105Ν/m2.
γ) Η τελική πίεση του αερίου Α είναι ίση με 105Ν/m2.

Μπορείτε να δείτε όλο το διαγώνισμα με κλικ εδώ. (4 θέματα)

Τρίτη, 6 Μαρτίου 2012

Πειραματική διάταξη του Joule.

Δίνεται η πειραματική διάταξη του σχήματος, όπου στο δοχείο με θερμομονωτικά τοιχώματα, περιέχεται νερό μάζας 200g  σε θερμοκρασία 14,73°C. Αφήνουμε ένα σώμα μάζας 2kg να πέσει από ύψος h=2m, το οποίο φτάνει στο έδαφος με ταχύτητα υ=1m/s, ενώ η περιστροφή των μεταλλικών δακτυλίων αναδεύει το νερό. Επαναλαμβάνουμε την ίδια διαδικασία 10φορές.
Ποια είναι η τελική θερμοκρασία του νερού;
Δίνεται, ότι η τροχαλία είναι αβαρής, g=10m/s2, η ειδική θερμότητα του νερού c=1cal/g∙°C, ενώ 1cal=4,18J.

Παρασκευή, 2 Μαρτίου 2012

Ερωτήσεις διατήρησης ενέργειας. (1ος Θερμοδυναμικός Νόμος)

Τα δοχεία Α και Β του διπλανού σχήματος περιέχουν ίσες ποσότητες αερίου, ίδιας θερμοκρασίας, ενώ το έμβολο βρίσκεται δεξιά, οπότε ο όγκος του Β δοχείου είναι μεγαλύτερος από τον όγκο του δοχείου Α. Η ατμοσφαιρική πίεση είναι ίση με Ρατ=105Ν/m2.
i) Η πίεση του αερίου στο Β δοχείο είναι ίση με 105Ν/m2.
ii)  Η πίεση του αερίου στο Α δοχείο είναι ίση με 105Ν/m2.
iii) Το αέριο Β έχει μεγαλύτερη εσωτερική ενέργεια από το αέριο στο Α δοχείο.
iv) Ασκώντας κατάλληλη δύναμη F στο έμβολο, το μετακινούμε ώστε το αέριο στο δοχείο Β να αποκτήσει τον ίδιο όγκο με το δοχείο Α. Με τον τρόπο αυτό προσφέρουμε ενέργεια, στο αέριο, μέσω του έργου της δύναμης, 300J. Ταυτόχρονα θερμαίνουμε το αέριο Α, προσφέροντάς του θερμότητα 300J. Για τις τελικές καταστάσεις των δύο αερίων:
α) Τα αέρια έχουν ίσες εσωτερικές ενέργειες.
β) Τα μόρια στο Α δοχείο κινούνται «πιο γρήγορα», από τα μόρια στο δοχείο Β, αφού θερμάναμε το αέριο.
γ)  Οι πιέσεις των δύο αερίων είναι ίσες.

Δείτε όλες τις ερωτήσεις, αλλά και τις απαντήσεις.