Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

39. Σε ένα εξοχικό σπίτι ερμητικά κλειστό υπάρχει μια σκάλα με μαρμάρινα σκαλοπάτια και το πάτωμα είναι από ξύλο. Αν η θερμοκρασία των σκαλοπατιών είναι Τ₁ και η θερμοκρασία του πατώματος είναι Τ₂, ποιο από τα παρακάτω θεωρείτε σωστό;

α	Τ1 = Τ2
β	Τ2 > 2Τ1
γ	2Τ1 > Τ2 > Τ1
δ	Τ1 >Τ2

40. Με τη φράση «ένα σώμα θερμαίνεται» εννοούμε ότι «αυξάνεται η θερμοκρασία του». Με ποια από τα παρακάτω διαφωνείτε;

α	Είναι αδύνατον να θερμάνουμε ένα σώμα χωρίς να μεταβιβάσουμε θερμότητα
β	Κατά το φαινόμενο Joule το μεταλλικό αντικείμενο θερμαίνεται χωρίς θερμότητα.
γ	Είναι αδύνατον να μεταβιβάζεται θερμότητα σε ένα σώμα και αυτό να μην θερμαίνεται
δ	Είναι δυνατόν να μεταβιβάζεται θερμότητα σε ένα σώμα και αυτό να μην θερμαίνεται

41. Όταν ο πάγος λειώνει στους 0⁰ C υπό ατμοσφαιρική πίεση ο όγκος του ελαττώνεται. Αν Q είναι το ποσό της θερμότητας που ανταλλάσσεται στην μεταβολή αυτή, η μεταβολή στην εσωτερική ενέργεια ΔU είναι:

α	ΔU > Q
β	ΔU < Q
γ	ΔU = Q
δ	ΔU = 0

42. Μία θερμική μηχανή Carnot προσλαμβάνει σε κάθε κύκλο λειτουργίας της θερμότητα 2000 J από θερμή πηγή θερμοκρασίας 500 Κ και αποδίδει κάποιο ποσό θερμότητας σε ψυχρή δεξαμενή θερμοκρασίας 350 Κ. Το έργο που παράγει σε κάθε κύκλο λειτουργίας της είναι:

α	W = 1400 J
β	W = -1400 J
γ	W = 600 J
δ	W = -600 J

.

43. Η πλήρης μετατροπή έργου W σε θερμότητα Q παραβιάζει το Δεύτερο Θερμοδυναμικό Αξίωμα ;

α	Ναι
β	Όχι
γ	υπό προϋποθέσεις

44. Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

Αν με τα σύμβολα p, V, T, S παραστήσουμε αντίστοιχα την πίεση, τον όγκο, τη θερμοκρασία και την εντροπία του αερίου ο κύκλος Carnot μιας ιδανικής θερμικής μηχανής παριστάνεται :

α	Σε διάγραμμα p = f (V) ως μία κλειστή καμπύλη διαγραφόμενη κατά τη φορά των δεικτών του ωρολογίου
β	Σε διάγραμμα p = f (V) ως μία κλειστή καμπύλη διαγραφόμενη αντίθετα από τη φορά των δεικτών του ωρολογίου
γ	Σε διάγραμμα Τ = f (S) ως ένα ορθογώνιο παραλληλόγραμμο διαγραφόμενο αντίθετα από τη φορά των δεικτών του ωρολογίου
δ	Σε διάγραμμα S = f (T) ως ένα ορθογώνιο παραλληλόγραμμο διαγραφόμενο αντίθετα από τη φορά των δεικτών του ωρολογίου

45. Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

Κατά τις μεταβολές ενός ιδανικού αερίου

α	Κατά την ισόθερμη εκτόνωση ένα μέρος της θερμότητας που μεταβιβάζεται στο αέριο αποδίδεται στο περιβάλλον υπό μορφή έργου
β	Εάν σε μία αντιστρεπτή μεταβολή Q>0, W>0 και ΔU>0 η μεταβολή αποκλείεται να είναι ισόθερμη, αδιαβατική και ισόχωρη.
γ	Κατά την αδιαβατική εκτόνωση η εντροπία αυξάνεται
δ	Κατά την ισόχωρη θέρμανση η εντροπία αυξάνεται

46. Κατά τη διαγραφή ενός κύκλου Carnot η ισόθερμη εκτόνωση του αερίου γίνεται από ελάχιστη τιμή όγκου V₁, σε μέγιστη V₂, η αδιαβατική εκτόνωση από V₂ σε V₃, η ισόθερμη συμπίεση από μέγιστη τιμή V₃ σε ελάχιστη V₄ και η αδιαβατική συμπίεση από V₄ σε V₁ . Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	V2 / V4 = V3 / V1
β	V2 / V1 = V3 / V4
γ	V2 / V1 > V3 / V4
δ	V2 / V4 < V3 / V1

47. Ένα ιδανικό διατομικό αέριο n mol έχει θερμοκρασία Τ.

Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε; Η εσωτερική του ενέργεια:

α	Είναι ίση με 3nRT/ 2, όπου R η παγκόσμια σταθερά των αερίων
β	Είναι μεγαλύτερη από 2nRT, όπου R η παγκόσμια σταθερά των αερίων
γ	Είναι ίση με το άθροισμα των κινητικών ενεργειών των μορίων του
δ	Είναι μεγαλύτερη από το άθροισμα των κινητικών ενεργειών των μορίων του

[

48. Καθένα από τα Ν μόρια ενός ιδανικού διατομικού αέριου, θερμοκρασίας Τ έχει πέντε βαθμούς ελευθερίας Αν είναι R η σταθερά των αερίων, με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	Η γραμμομοριακή ειδική θερμότητα υπό σταθερή πίεση ου αερίου είναι κατά 40% μεγαλύτερη από τη γραμμομοριακή ειδική θερμότητα υπό σταθερό όγκο
β	Η διαφορά της γραμμομοριακής ειδικής θερμότητας υπό σταθερή πίεση από τη γραμμομοριακή ειδική θερμότητα κατά υπό σταθερό όγκο είναι ίση με R
γ	Ο λόγος της γραμμομοριακής ειδικής θερμότητας υπό σταθερή πίεση προς τη γραμμομοριακή ειδική θερμότητα κατά υπό σταθερό όγκο είναι ίσος με 5/3
δ	Η μεταφορική κινητική ενέργεια των μορίων ανά mol είναι ίση με 3RT/ 2

49. Τρεις μεταλλικές ράβδοι από χαλκό, αργίλιο και ορείχαλκο με το ίδιο μήκος και την ίδια διατομή τοποθετούνται στη σειρά με τη ράβδο από αργίλιο ανάμεσα στις άλλες δύο. Τα ελεύθερα άκρα της χάλκινης και της ορειχάλκινης ράβδου διατηρούνται σε θερμοκρασίες 140 ⁰C και 0 ⁰C αντίστοιχα. Η θερμοκρασία ισορροπίας στην επαφή Cu- Al είναι Τ₁, και η αντίστοιχη θερμοκρασία στην επαφή αργιλίου και ορειχάλκου είναι Τ₂. Αν ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας του Cu θεωρηθεί διπλάσιος από τον αντίστοιχο του Al και τετραπλάσιος από εκείνον του ορειχάλκου, με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	140 ^0C >Τ1>Τ2
β	Τ1= 120 ^0C και Τ2= 80 ^0C
γ	Τ1= 100 ^0C και Τ2= 60 ^0C
δ	Τ1= 90 ^0C και Τ2= 50 ^0C

50. Ένας ξύλινος κύβος και ένας χαλύβδινος κύβος έχουν την ίδια θερμοκρασία .

Τους αγγίζουμε και τους δύο ταυτόχρονα. Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	Όταν οι δύο κύβοι δίνουν την αίσθηση του κρύου, ο μεταλλικός μας φαίνεται πιο κρύος από τον ξύλινο
β	Όταν οι δύο κύβοι δίνουν την αίσθηση του ζεστού, ο ξύλινος φαίνεται πιο ζεστός από τον μεταλλικό.
γ	Αν οι κύβοι έχουν τη θερμοκρασία του σώματός μας καταλαβαίνουμε ότι έχουν ίσες θερμοκρασίες

51. Μια ποσότητα αερίου καταλαμβάνει όγκο V₀ και βρίσκεται σε κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας με πίεση p₀ και θερμοκρασία Τ₀. Το αέριο υφίσταται διπλασιασμό του αρχικού του όγκου με τρεις διαφορετικούς τρόπους έτσι ώστε σε κάθε περίπτωση η μεταβολή να αρχίζει από την κατάσταση p₀, V ₀ και Τ₀ . α. με ισόθερμη εκτόνωση οπότε το έργο είναι W₁ . β. με αδιαβατική εκτόνωση οπότε το έργο είναι W₂ γ. θερμαινόμενο υπό σταθερή πίεση οπότε το έργο είναι W₃ . Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	W2>W1>W3
β	W3>W1>W2
γ	W3= p0.V 0
δ	W1>W3>W2

52. Ένα θερμός περιέχει νεσκαφέ ήδη διαλυμένο στο νερό. Κουνάμε δυνατά το δοχείο. Θεωρούμε «σύστημα» το διάλυμα περιεχόμενο του θερμός. Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	Η θερμοκρασία του συστήματος αυξάνεται
β	Στο σύστημα έχει μεταβιβαστεί θερμότητα
γ	Στο σύστημα έχει μεταβιβαστεί ενέργεια με τη μορφή έργου
δ	Η εσωτερική ενέργεια του συστήματος αυξήθηκε

53. Μια ποσότητα νερού – θεωρούμενη σύστημα - βρίσκεται ήδη στο σημείο πήξης και αρχίζει να γίνεται πάγος. Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	Κατά τη διάρκεια της πήξης, το σύστημα αποδίδει θερμότητα (Q<0) στο περιβάλλον χωρίς να ελαττώνεται η θερμοκρασία του
β	Η εσωτερική ενέργεια του συστήματος ελαττώνεται και ισχύει |ΔU|> |Q|
γ	Για το έργο ισχύει W< 0
δ	Κατά τη διάρκεια της πήξης, το σύστημα αποδίδει θερμότητα (Q<0) στο περιβάλλον με συνέπεια την ελάττωση της θερμοκρασίας του .

54. Ένα θερμόμετρο θερμοχωρητικότητας 45J/K δείχνει 15 ⁰C. Το βάζουμε σε νερό που βρίσκεται σε θερμικά μονωμένο δοχείο και τελικά – όταν αποκατασταθεί θερμική ισορροπία - δείχνει 45 ⁰C. Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	Η θερμοκρασία του νερού πριν βάλουμε το θερμόμετρο ήταν 43 ^0C

54. Ένα θερμόμετρο θερμοχωρητικότητας 45J/K δείχνει 15 ⁰C. Το βάζουμε σε νερό μάζας 300 g που βρίσκεται σε θερμικά μονωμένο δοχείο θερμοχωρητικότητας 90 J/K και τελικά – όταν αποκατασταθεί θερμική ισορροπία - δείχνει 45 ⁰C. Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε; Η ειδική θερμότητα του νερού είναι 4200 J/kg K

α	Η θερμοκρασία του νερού πριν βάλουμε το θερμόμετρο ήταν 43 ^0C
β	Η θερμότητα που μεταβιβάστηκε στο θερμόμετρο ήταν 1200 J
γ	Η θερμότητα που μεταβιβάστηκε στο θερμόμετρο ήταν 1350 J
δ	Η θερμοκρασία του νερού πριν βάλουμε το θερμόμετρο ήταν 48 ^0C

55. Σε ένα κλειστό μη διαστελλόμενο δοχείο θερμοχωρητικότητας 27,75 J/K υπάρχουν 20 g μονατομικού αερίου το οποίο θερμαίνουμε. Διαπιστώνεται ότι για να αυξήσουμε τη θερμοκρασία κατά 10 ⁰C χρειάζεται να μεταβιβάσουμε θερμότητα 900 J. Η παγκόσμια σταθερά των αερίων θεωρείται ίση με 8,3 J/mol.K ( Υποθέτουμε ότι η θερμότητα μεταβιβάζεται μόνο στο σύστημα δοχείο- αέριο ) Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	Η ειδική θερμότητα του αερίου είναι 3112,5 J/kg.K
β	Η γραμμομοριακή ειδική θερμότητα του αερίου είναι ίση με 12,45 J/mol.K
γ	Η γραμμομοριακή μάζα του αερίου είναι 20.10^-3 kg/mol
δ	To αέριο είναι νέον

56. Σε ένα διάγραμμα κατανομής των ταχυτήτων κατά Maxwell- Boltzmann ενός συνόλου 10⁶ μορίων οξυγόνου εμφανίζονται δύο καμπύλες που αντιστοιχούν, η μία σε 200 Κ και η άλλη σε 300 Κ. Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	Το εμβαδόν της επιφάνειας ανάμεσα στην καμπύλη 200 Κ και στον άξονα x είναι μεγαλύτερο από το αντίστοιχο εμβαδόν που αναλογεί στην άλλη καμπύλη, την 300 Κ.
β	Οι τιμές στον άξονα x αναφέρονται σε μέτρο ταχύτητας
γ	Το μέγιστο στην καμπύλη των 300 Κ έχει μεγαλύτερη τιμή από την αντίστοιχη του μέγιστου της άλλης καμπύλης, της 200 Κ.
δ	Το εμβαδόν της επιφάνειας ανάμεσα στην καμπύλη 200 Κ και στον άξονα x είναι ίσο με 10^6.

57. Σε μία ισόθερμη εκτόνωση ενός mol ιδανικού αερίου ο όγκος του αερίου τριπλασιάζεται. Για να πραγματοποιηθεί το φαινόμενο το αέριο βρίσκεται σε μία δεξαμενή σταθερής θερμοκρασίας 300 Κ. Συμβολίζουμε με το γράμμα R την παγκόσμια σταθερά των αερίων Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	Η εντροπία του αερίου αυξήθηκε κατά Rln3, όπου R η παγκόσμια σταθερά των αερίων
β	Η εντροπία της δεξαμενής μειώθηκε
γ	Η εντροπία του αερίου μειώθηκε κατά Rln3
δ	Εάν αυτό συνέβαινε σε δεξαμενή θερμοκρασίας 600 Κ η μεταβολή της εντροπίας του αερίου θα ήταν διπλάσια.

58. Η έννοια ταχύτητα στη φυσική νοείται πάντοτε ως προς κάποιο Σύστημα αναφοράς. Μια ποσότητα μονατομικού αερίου βρίσκεται σε σφραγισμένο δοχείο και ένα από τα μόρια, το Α, έχει ταχύτητα 500 m/s με Σύστημα Αναφοράς το απέναντι τοίχωμα του δοχείου προς το οποίο τη στιγμή εκείνη κατευθύνεται. Υποθέτουμε ότι όλα τα μόρια του αερίου έχουν την ίδια ταχύτητα με το Α. Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε;

α	Βασιζόμενοι στην τιμή της ταχύτητας 500m/s ως προς το τοίχωμα μπορούμε να υπολογίσουμε τη θερμοκρασία του αερίου εάν γνωρίζουμε τη σταθερά του Boltzmann και τη μάζα κάθε μορίου.
β	Βασιζόμενοι στην τιμή της ταχύτητας 500m/s ως προς το τοίχωμα μπορούμε να υπολογίσουμε τη θερμοκρασία του αερίου εάν γνωρίζουμε την παγκόσμια σταθερά R των αερίων και τo πόσα kg είναι το ένα mol του αερίου
γ	Είναι αδύνατον να υπάρξει αέριο σε τέτοια κατάσταση
δ	Αν ίσχυε η υπόθεση για τη συγκεκριμένη κίνηση των μορίων η θερμοκρασία του αερίου θα ήταν το απόλυτο μηδέν

59. Σε ένα διάγραμμα κατανομής των ταχυτήτων κατά Maxwell- Boltzmann ενός συνόλου ομοίων μορίων κάποιου αερίου:

α	Η κατανομή των ταχυτήτων εξαρτάται από τη μάζα κάθε μορίου και δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αερίου
β	Η κατανομή των ταχυτήτων εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αερίου και δεν εξαρτάται από τη μάζα κάθε μορίου
γ	Η κατανομή των ταχυτήτων είναι ίδια ανεξάρτητα από το ποια είναι η θερμοκρασία καθώς και από το ποια είναι η μάζα κάθε μορίου
δ	Η κατανομή των ταχυτήτων εξαρτάται και από τη μάζα κάθε μορίου και από τη θερμοκρασία του αερίου

60. Σε ένα διάγραμμα κατανομής των ταχυτήτων κατά Maxwell- Boltzmann ενός συνόλου ομοίων μορίων κάποιου αερίου σε θερμοκρασία 273 Κ συμβολίζουμε με υ_p την ταχύτητα που αντιστοιχεί στο μέγιστο της καμπύλης, αυτήν δηλαδή την οποία έχουν τα περισσότερα μόρια

α	Η ταχύτητα υp είναι μικρότερη από την ενεργό ταχύτητα των μορίων
β	Ο ενεργός ταχύτητα των μορίων είναι μικρότερη από την ταχύτητα υp .
γ	Ο μέσος όρος των ταχυτήτων όλων των μορίων -το άθροισμα δηλαδή των μέτρων τους διαιρεμένο με το πλήθος των μορίων- είναι μεγαλύτερος από την ενεργό ταχύτητα των μορίων
δ	Η καμπύλη είναι συμμετρική ως προς την κάθετο στον άξονα των ταχυτήτων που αντιστοιχεί στην τιμή υp

61. Αν συμβολίσουμε με R την παγκόσμια σταθερά των αερίων, με Τ τη θερμοκρασία και με δεδομένη τη θεώρηση ότι στα μόρια των αναφερομένων αερίων η απόσταση των ατόμων διατηρείται σταθερή, με ποια συμφωνείτε;

α	Η εσωτερική ενέργεια ενός mol οξυγόνου είναι ίση με 5/2 RT
β	Η εσωτερική ενέργεια ενός mol οξυγόνου είναι ίση με 3 RT
γ	Η εσωτερική ενέργεια ενός mol διοξειδίου του άνθρακα είναι ίση με 3RT
δ	Η γραμμομοριακή ειδική θερμότητα υπό σταθερό όγκο cv του οξυγόνου είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη του διοξειδίου του θείου

62. Αν συμβολίσουμε με R την παγκόσμια σταθερά των αερίων και με δεδομένη τη θεώρηση ότι στα μόρια των αναφερομένων μη μονατομικών αερίων η απόσταση των ατόμων διατηρείται σταθερή, με ποιο συμφωνείτε;

α	Οι βαθμοί ελευθερίας του διατομικού μορίου του αζώτου είναι 6.
β	Για τη γραμμομοριακή ειδική θερμότητα υπό σταθερό όγκο cv του ηλίου ισχύει cv < R
γ	Οι βαθμοί ελευθερίας του μορίου του ηλίου είναι 3.
δ	Για τη γραμμομοριακή ειδική θερμότητα υπό σταθερή πίεση cp της αμμωνίας cp = 3R

63. Στο σχετικό μοριακό μοντέλο η κίνηση του διατομικού μορίου του οξυγόνου μπορεί να θεωρηθεί ως σύνθεση μιας μεταφορικής κίνησης με την ταχύτητα του κέντρου μάζας και μιας στροφικής περί άξονα που διέρχεται από το κέντρο μάζας του μορίου. Με δεδομένη τη θεώρηση ότι η απόσταση των δύο ατόμων διατηρείται σταθερή, με ποιο συμφωνείτε; (Συμβολίζουμε με R την παγκόσμια σταθερά των αερίων, με Τ τη θερμοκρασία).

α	Η εσωτερική ενέργεια μιας ποσότητας οξυγόνου λόγω της μεταφορικής κίνησης των μορίων είναι το 60% της ολικής εσωτερικής ενέργειας
β	Η εσωτερική ενέργεια μιας ποσότητας οξυγόνου λόγω της μεταφορικής κίνησης των μορίων είναι το 50% της ολικής εσωτερικής ενέργειας
γ	Το άθροισμα των κινητικών ενεργειών λόγω της μεταφορικής κίνησης των μορίων είναι, για κάθε mol οξυγόνου, ίσο με 3RT/2
δ	Η γραμμομοριακή ειδική θερμότητα υπό σταθερό όγκο cv του οξυγόνου είναι 3R/2