فیزیک

گرما

ریاضی 99

انبساط گرمایی

31 به دو کرۀ فلزی $A$ و $B$ که جرم مساوی دارند و حجم کرۀ ‎ $B$ ‏، ‎ $4$ ‏برابر حجم کرۀ $A$ است، گرمای مساوی می‌دهیم. اگر گرمای ویژۀ $A$ نصف گرمای ویژۀ $B$ و ضریب انبساط خطی $A$ نصف ضریب انبساط خطی $B$ باشد، تغییر حجم کرۀ $A$ چند برابر تغییر حجم کرۀ $B$ است؟

$4$
$2$
$\frac{1}{2}$
$\frac{1}{4}$

پاسخ: گزینۀ 4

m_{A} = m_{B}, c_{A} = \frac{1}{2} c_{B}

α_{A} = \frac{1}{2} α_{B}, 4 V_{A} = V_{B}

Q_{A} = Q_{B} \Rightarrow m_{A} c_{A} Δ θ_{A} = m_{B} c_{B} Δ θ_{B}

\Rightarrow c_{A} Δ θ_{A} = 2 c_{A} Δ θ_{B} \Rightarrow \frac{Δ θ_{A}}{Δ θ_{B}} = 2

Δ V = 3 α V_{1} Δ θ \Rightarrow \frac{Δ V_{A}}{Δ V_{B}} = \frac{α_{A} V_{A} Δ θ_{A}}{α_{B} V_{B} Δ θ_{B}}

\Rightarrow \frac{Δ V_{A}}{Δ V_{B}} = \frac{α_{A}}{2 α_{A}} \times \frac{V_{A}}{4 V_{A}} \times \frac{2 Δ θ_{B}}{Δ θ_{B}} = \frac{1}{4}

ریاضی 90 خارج کشور

انبساط گرمایی

32 دمای یک میلۀ فلزی از $θ_{1}$ به $θ_{2}$ می‌رسد. اگر طول آن $0 / 1$ درصد افزایش یابد، چگالی آن تقریباً ............

$0 / 1$
درصد کاهش می‌یابد.
$0 / 3$
درصد کاهش می‌یابد.
$0 / 1$
درصد افزایش می‌یابد.
$0 / 3$
درصد افزایش می‌یابد.

پاسخ: گزینۀ 2

با توجه به صورت سوال طول میله

0 / 1

درصد افزایش یافته، یعنی:

\frac{Δ L}{L_{1}} \times 100 = 0 / 1 \Rightarrow \frac{Δ L}{L_{1}} = 10^{- 3}

Δ L = α L_{1} Δ T \Rightarrow \frac{Δ L}{L_{1}} = α Δ T = 10^{- 3}

ρ_{2} = ρ_{1} (1 - β Δ T) \Rightarrow Δ ρ = - ρ_{1} β Δ T

\frac{Δ ρ}{ρ_{1}} = - β Δ T \overset{β = 3 α}{\to} = - 3 α Δ T = - 3 \times 10^{- 3}

\Rightarrow \frac{Δ ρ}{ρ_{1}} \times 100 = - 0 / 3

تألیفی

انبساط گرمایی

33 دمای مقداری آب را از $7 ° C$ تا $3 ° C$ کاهش می‌دهیم. حجم آن چگونه تغییر می‌کند؟

کاهش می‌یابد.
ابتدا کاهش سپس افزایش می‌یابد.
افزایش می‌یابد.
ابتدا افزایش سپس کاهش می‌یابد.

پاسخ: گزینۀ 2

تا زمانی که دما به

4 ° C

برسد حجم آن کاهش و برای دمای کمتر از

4 ° C

حجم آن افزایش می‌یابد.
دقت کنید که چگالی با حجم رابطۀ معکوس دارد یعنی تا زمانی که دما به

4 ° C

برسد چگالی آن افزایش و برای دمای کمتر از

4 ° C

چگالی آن کاهش می‌یابد.

تألیفی

انبساط گرمایی

34 مقداری آب $8 ° C$ درون ظرفی می‌ریزیم و دمای آن را تا $2 ° C$ پایین می‌آوریم. با صرف نظر کردن از انبساط ظرف، فشار و نیروی وارده از طرف آب به کف ظرف چگونه تغییر می‌کند؟

کاهش می‌یابد.
ثابت می‌ماند.
ابتدا افزایش سپس کاهش می‌یابد.
ابتدا کاهش سپس افزایش می‌یابد.

پاسخ: گزینۀ 2

تغییرات دما باعث تغییر در حجم و چگالی می‌شود اما چون تأثیری در وزن مایع ندارد با توجه به رابطۀ

(P = \frac{m g}{A})

تأثیری در فشار و نیروی وارده به کف ظرف ندارد.

تألیفی

گرما

35 کدام گزینه نادرست است؟

به انرژی انتقال یافته بر اثر اختلاف دمای دو جسم، گرما گفته می‌شود.
آهنگ رسیدن به تعادل گرمایی با گذشت زمان تندتر می‌شود.
ژول و کالری یکاهای گرما هستند و هر کالری
$4 / 186$
ژول است.
در رسیدن به تعادل گرمایی انرژی‌های پتانسیل و جنبشی ذرات جسم گرم کاهش و برای جسم سرد افزایش می‌یابند.

پاسخ: گزینۀ 2

گرمتر یا سردتر شدن در ابتدا به سرعت رخ می‌دهد و سپس با آهنگ کندتری ادامه می‌یابد تا اینکه دو جسم به تعادل گرمایی برسند.

تألیفی

گرما

36 نمودار تغییرات دما برحسب گرمای داده شده به یک جسم $10$ کیلوگرمی به صورت زیر است. گرمای ویژۀ جسم چند واحد SI است؟

$200$
$2000$
$400$
$4000$

پاسخ: گزینۀ 3

شیب نمودار گرمای مبادله شدۀ یک جسم برحسب تغییرات دما (

Q_T

) برابر ظرفیت گرمایی جسم است. اما دقت کنید که در این سوال نمودار تغییرات دما برحسب گرمای مبادله شدۀ یک جسم داده شده است، یعنی جای محور افقی و عمودی را عوض کرده است، در نتیجه شیب این نمودار برابر عکس ظرفیت گرمایی جسم است:

Δ θ = Δ T, \frac{Δ θ}{Q} = \frac{1}{m c}

Δ θ = 20 - 10 = 10 ° C, Q = 40 \times 10^{3} J

\Rightarrow \frac{10}{40 \times 10^{3}} = \frac{1}{10 \times c} \Rightarrow c = 400 \frac{J}{k g . ° C}

تألیفی

گرما

37 کدام گزینه نادرست است؟

ظرفیت گرمایی واحد جرم جسم را گرمای ویژه می‌گویند.
گرمای ویژه به جنس و جرم جسم بستگی دارد.
ظرفیت گرمایی و گرمای ویژۀ جسمی به جرم یک کیلوگرم با هم برابر است.
هرچه مقدار ماده‌ای بیشتر باشد، گرمای بیشتری با محیط مبادله می‌کند.

پاسخ: گزینۀ 2

ظرفیت گرمایی به جنس جسم و جرم آن بستگی دارد ولی گرمای ویژه به جنس جسم و دما بستگی دارد.
گزینۀ 3:

C = m c \overset{m = 1}{\to} C = c

تجربی 87 خارج کشور

گرما

38 اگر به $100$ گرم آب صفر درجه سلسیوس $1680$ ژول گرما دهیم، حجم آب: ( $c_{آب} = 4200 \frac{J}{k g . ° C}$ )

کاهش می‌یابد.
افزایش می‌یابد.
ابتدا کاهش، سپس افزایش می‌یابد.
ابتدا افزایش، سپس کاهش می‌یابد.

پاسخ: گزینۀ 1

m = 100 g = 0 / 1 k g, Δ T = Δ θ

Q = m c Δ θ \Rightarrow 1680 = 0 / 1 \times 4200 \times Δ θ

\Rightarrow Δ θ = 4 ° C \Rightarrow θ_{2} - 0 = 4 \Rightarrow θ_{2} = 4 ° C

دمای آب از صفر به

4

درجۀ سلسیوس افزایش پیدا کرده است اما به دلیل رفتار غیر عادی آب، در این فاصلۀ دمایی حجم آب کاهش می‌یابد.

تجربی 87

گرما

39 جسمی به جرم $2 k g$ ، بدون تغییر حالت $40 k J$ گرما از دست می‌دهد. اگر دمای اولیۀ جسم $50 ° C$ باشد، دمای ثانویه‌اش به چند درجۀ سلسیوس می‌رسد؟ ( $c = 400 \frac{J}{k g . ° C}$ )

صفر
$25$
$- 50$
$100$

پاسخ: گزینۀ 1

Q = m c Δ θ = - 40 k J = - 4 \times 10^{4} J

\Rightarrow - 4 \times 10^{4} = 2 \times 400 \times (θ_{2} - 50)

\Rightarrow θ_{2} = 0 ° C

تجربی 89

گرما

40 در شکل روبه‌رو، دو ظرف $A$ و $B$ پر از آب $20 ° C$ هستند. کدام کمیت، در مورد آب درون هر دو ظرف یکسان است؟

انرژی درونی
ظرفیت گرمایی
نیروی وارد بر کف ظرف‌ها
انرژی جنبشی متوسط مولکول‌ها

پاسخ: گزینۀ 4

انرژی جنبشی متوسط مولکول‌ها فقط به دما بستگی دارد.
گزینۀ 1: انرژى درونى یک جسم، مجموع انرژى‌هاى ذره‌هاى تشکیل دهندۀ آن است. معمولاً با گرم‌تر شدن یک جسم، انرژى درونى آن بالا می‌رود. انرژی درونی یک جسم، هم به تعداد ذرات جسم و هم به انرژی هر ذره بستگی دارد. به طوری که هرچه تعداد ذرات سازندۀ یک جسم و انرژی هر ذرۀ آن بیشتر باشد، انرژی درونی آن نیز بیشتر است.
گزینۀ 2: ظرفیت گرمایی جسم به جنس جسم و جرم آن بستگی دارد.
گزینۀ 3: نیروی وارد بر کف ظرف با سطح مقطع ظرف نسبت مستقیم دارد (

F = P A

قبلی
صفحه 4 از 15

...

بعدی

×

اندازه‌گیری
کار و انرژی
ویژگی‌های ماده
گرما
ترمودینامیک
الکتریسیته ساکن
جریان الکتریکی و مدار
مغناطیس
القای الکترومغناطیسی
حرکت شناسی
دینامیک
نوسان و موج
برهم کنش‌های موج
فیزیک اتمی
فیزیک هسته‌ای
مفاهیم ریاضی

حمایت مالی

حمایت مالی داوطلبانه و اختیاری

فیزیک

جستجوی درسنامه

جستجوی پیشرفتۀ تست

حمایت مالی