Motoare termice și randament: Fizică la Bacalaureat

30 de cerințe oficiale din subiectele de Bac; aici sunt cele mai noi 20. Rezolvi pe loc sau pe caiet, apoi te verifici pe barem.

Profilul tău:

Datele modulului B Elemente de termodinamică

Se consideră: numărul lui Avogadro Nₐ = 6,02·10²³ mol⁻¹, constanta gazelor ideale R = 8,31 J·mol⁻¹·K⁻¹. Între parametrii de stare ai gazului ideal într-o stare dată există relația: p·V = νRT.

Elemente de termodinamică

Ciclul în coordonate p-T: A(300 K; 1·10⁵ Pa), B(300 K; 3·10⁵ Pa), C(900 K; 3·10⁵ Pa); dreapta CA trece prin origine.

B.III15 p

datele modulului B

O cantitate ν = 1 mol de gaz ideal monoatomic (CV = 1,5R) evoluează după ciclul termodinamic reprezentat în coordonate p-T în graficul alăturat. Se cunoaște ln3 ≅ 1,1.

a. Reprezentați ciclul termodinamic în coordonate p-V.

b. Calculați lucrul mecanic total schimbat de gaz cu mediul exterior în decursul unui ciclu.

c. Determinați căldura cedată de gaz mediului exterior în decursul unui ciclu.

d. Determinați randamentul unui motor termic ce ar funcționa după ciclul descris.

Verifică-te pe barem

Un exemplu de răspuns

a. În p-V: VA = VC ≅ 24,9 L, VB = VA/3 ≅ 8,3 L. A→B izotermă la 300 K (arc de hiperbolă de la 1·10⁵ Pa la 3·10⁵ Pa), B→C izobară la 3·10⁵ Pa până la 24,9 L, C→A izocoră în jos.
b. LAB = RTA·ln(1/3) ≅ −2742 J, LBC = R(TC − TA) = 4986 J, LCA = 0; L ≅ 2244 J ≅ 2,2 kJ.
c. QAB = LAB ≅ −2742 J, QCA = 1,5·8,31·(300 − 900) ≅ −7479 J; Qcedat ≅ −10221 J ≅ −10,2 kJ.
d. Qprimit = L + |Qcedat| ≅ 12465 J; η = L/Qprimit ≅ 0,18 = 18 %.

Exemplu scris de Zece, nu singurul răspuns bun.

Barem oficial

  1. a. reprezentare corectă (3p)3 p
  2. b. L = LAB + LBC + LCA (1p); LAB = ν·R·TA·ln(pA/pB) (1p); LBC = νR(TC − TA) (1p); rezultat final: L ≅ 2,2 kJ (1p)4 p
  3. c. Qcedat = QAB + QCA (1p); QAB = LAB (1p); QCA = ν·CV·(TA − TC) (1p); rezultat final: Qcedat ≅ −10,2 kJ (1p)4 p
  4. d. η = L/Qprimit (2p); Qprimit = L + |Qcedat| (1p); rezultat final: η ≅ 18 % (1p)4 p
Textul 2

Ministerul Educației și Cercetării
Centrul Național pentru Curriculum și Evaluare
Examenul național de bacalaureat 2026
Proba E. d)
FIZICĂ
Filiera tehnologică - profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului
• Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice (alese de candidat) dintre cele patru prevăzute de programă,
adică: A. MECANICĂ, B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ȘI UTILIZAREA CURENTULUI
CONTINUU, D. OPTICĂ. În situația în care candidatul abordează subiecte din mai mult de două arii tematice, vor fi
luate în considerare primele două arii tematice abordate de candidat.
• Se acordă zece puncte din oficiu.
• Timpul de lucru efectiv este de trei ore.
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ Model
Se consideră: numărul lui Avogadro N A = ,602 · 10 23mol −1 , constanta gazelor ideale R = 8,31 J · mol − 1 · K − 1 .
Între parametrii de stare ai gazului ideal într-o stare dată există relația: p · V = νRT .

Pagina originală cu aria B, grafice, scheme și constante; notația PDF are prioritate față de extragerea automată.
Cerința B.I.1 cu toate cele patru opțiuni, formule și grafice originale.

B.I.13 p

textul 2

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Vezi rezolvarea

Răspuns: c) Varianta c

B.III15 p

textul 2

În figura alăturată este reprezentată dependența presiunii unui gaz de volumul acestuia, în cursul unui proces ciclic în care cantitatea de gaz rămâne constantă. Gazul poate fi considerat ideal ( CV = 1,5 · R ) și are în starea inițială presiunea p1 = 1 · 10 5 Pa și volumul V1 = 1 dm 3 . Determinați: a. presiunea gazului în starea ( 2 ) ; b. raportul dintre temperatura maximă și temperatura minimă atinsă de gaz în cursul ciclului; c. lucrul mecanic total schimbat de gaz cu exteriorul într-un ciclu complet; d. căldura cedată de gaz în transformarea (3) → (1) .

Verifică-te pe barem

Un exemplu de răspuns

a. p2=4·10^5 Pa.
b. Tmax/Tmin=16.
c. Lciclu=450 J.
d. Q31=-750 J; modul 750 J.

Exemplu scris de Zece, nu singurul răspuns bun.

Barem oficial

  1. III.a. Pentru: 3p p1 / V1 = p 2 / V 2 2p rezultat final p2 = 4  10 5 Pa 1p3 p
  2. b. Pentru: 4p Tmax T2 = 1p Tmin T1 Tmax p2V2 = 2p Tmin pV1 1 rezultat final Tmax / Tmin = 16 1p4 p
  3. c. Pentru: 4p L = ( p 2 − p1 )(V3 − V1 /) 2 3p rezultat final L = 450J 1p4 p
  4. d. Pentru: 4p Q31 = C p (T1 − T3 ) 1p C p = CV + R 1p T3 = 4T1 1p rezultat final Q31 = −750J 1p4 p
Textul 2

Ministerul Educației și Cercetării
Centrul Național pentru Curriculum și Evaluare
Examenul național de bacalaureat 2026
Proba E. d)
FIZICĂ
Filiera teoretică - profilul real, Filiera vocațională - profilul militar
• Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice (alese de candidat) dintre cele patru prevăzute de programă,
adică: A. MECANICĂ, B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ȘI UTILIZAREA CURENTULUI
CONTINUU, D. OPTICĂ. În situația în care candidatul abordează subiecte din mai mult de două arii tematice, vor fi
luate în considerare primele două arii tematice abordate de candidat.
• Se acordă zece puncte din oficiu.
• Timpul de lucru efectiv este de trei ore.
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ Model
Se consideră: numărul lui Avogadro N A = ,602 · 10 23mol −1 , constanta gazelor ideale R = 8,31 J · mol − 1 · K − 1 .
Între parametrii de stare ai gazului ideal într-o stare dată există relația: p · V = νRT .

Pagina originală cu aria B, grafice, scheme și constante; notația PDF are prioritate față de extragerea automată.
Cerința B.I.1 cu toate cele patru opțiuni, formule și grafice originale.

B.I.13 p

textul 2

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Vezi rezolvarea

Răspuns: c) Varianta c

B.III15 p

textul 2

În figura alăturată este reprezentat, în coordonate p − V , procesul ciclic de funcționare al unui motor termic. Gazul, folosit ca fluid de lucru, poate fi considerat ideal și are căldura molară la volum constant CV = 2R . În procesul ( 2 ) → ( 3 ) căldura schimbată de gaz cu mediul extern este nulă, iar dependența presiunii de volum este dată de legea pV γ= const . Cunoscând presiunea și volumul gazului în starea inițială, p1 = 1 · 10 5 Pa , V1 = 1 dm 3 , determinați: a. exponentul adiabatic γ al gazului; b. valoarea presiunii maxime atinse de gaz în decursul procesului ciclic; c. căldura primită de gaz în procesul (1) → (2) ; d. randamentul motorului termic.

Verifică-te pe barem

Un exemplu de răspuns

a. γ=3/2.
b. pmax=8·10^5 Pa.
c. Q12=1400 J.
d. η=5/14≈35,71%.

Exemplu scris de Zece, nu singurul răspuns bun.

Barem oficial

  1. III.a. Pentru: 3p C P = CV + R 1p C p = 1p CV rezultat final  = 5,1 1p3 p
  2. b. Pentru: 4p p max = p 2 1p p1V3 = p 2V1 2p rezultat final p2 = 8  10 5 Pa 1p4 p
  3. c. Pentru: 4p Q12 = CV (T2 − T1 ) 1p T1 = p1V1 /R 1p T 2 = p 2V1 /R 1p rezultat final Qa = 1400 J 1p4 p
  4. d. Pentru: 4p Qc = 1 − 1p Qp Q c = Q 31 = C P (T1 − T 3 ) 1p T 3 = p1V3 /R 1p rezultat final  35,7% 1p4 p

Alte teme

Toate temele →