Pag. 1
SOCIETATEA DE ȘTIINȚE FIZICE
ȘI CHIMICE DIN ROMÂNIA
REVISTA
DE
FIZICĂ ȘI CHIMIE
ANUL LIII
APRILIE – MAI- IUNIE
4 – 5 - 6 ISSN 2559 - 0685
ISSN–L 1220 - 4099
Număr realizat cu sprijinul
Pag. 2
REVISTA DE FIZICĂ ȘI CHIMIE - VOLUMUL LIII, Nr. 4 – 5 - 6 / 2018
1. Personalități ale științei românești – Ștefan Procopiu, prof. Simona Turcu ,
Bucureşti........................................................................................................................ 3
2. Jocuri cu determinări de mărimi fizice, Mîndru T. și Lupașcu S., clasa a VI-a, coord.prof. Ilie Aida, Piatra Neamț................................................................................
7
3 Extragerea acidului dezoxiribonucleic, Bârcă Isabela ,clasa a VIII-a, coord. prof. Dănilă Daniela, Alexandria...........................................................................................................
19
4. Figuri Lissajous, Şorici G., Vasile M., cls. a X a, coord.prof: Rusu Diana, Jicmon Gabriela,București ...........................................................................................................
21
5. Oglinda de argint (testul Tollens), Albu G., Coord. prof.Nicolae Gabriela, București........................................................................................................................
28
6. Becul cu grafit şi motoraşul, David Ştefan Matei, Mocanu Andrei, Coordonator prof. Ana Zarescu, Bucureşti..................................................................................................
30
7. Energie gratuită cu ajutorul bobinei Tesla, Zaharescu D., Gruia M., București ............ 33 8. Problemă trandisciplinară - măsurarea circumferinţei pământului prin metoda
Eratostene, prof. Iuliana Ciubuc, Buşteni, Prahova.......................................................... 38
9. Test de evaluare inițială chimie, prof. Badea Lili, București............................................. 40 10. Probleme de maxim / minim , prof. Iunona Staș, București ............................................ 43 11 Problemă de optimizare, prof. Țilică Daniela, București ................................................. 45 12 Probleme de fizică propuse pentru gimnaziu................................................................... 48 13 Probleme de chimie propuse pentru gimnaziu................................................................ 52 14 Probleme de fizică propuse pentru liceu......................................................................... 54 15 Probleme de chimie propuse pentru liceu...................................................................... 58 16
Rebusuri de vacanță, prof. Simona Turcu, București....................................................... 60
Colectivul de redacţie: Prof. dr. Emil Gheorghe – M.E.N.C.S., Bucureşti, Prof. dr. Gabriela Jicmon –
Bucureşti, Prof. Teodor Nedelea – Slatina, Insp. Maria Toma Bădeanu – Dâmbovița, Prof. Gabriela Olteanu
– Câmpulung Muscel, Prof. Cornel Oarga – Câmpulung Muscel, Prof. dr. Ionela Alan – Bucureşti, Prof. Ion
Stănică- Inspectoratul Şcolar Vâlcea , Prof. Constantin Rovenţa – Inspectoratul Şcolar Gorj, , Prof. Ileana
Grünbaum – Vălenii de Munte, Prahova, Prof. Liliana Dragomirescu – Ilfov, Insp. Luminita Irinel Doicin –
București, Insp. Dumitru Iacobescu – Mehedinti, Insp. Gabriela Dinu – Dâmbovița, Prof. Ovidiu Nițescu ,
Prof. Radu Daniel – Târgoviște, Prof. Simona Turcu – București, Prof. Drd. Ionela Iordan – București, Prof.
Viorica Hera – Otopeni, Prof. Doina Cornelia Bițoaică – București, Prof. Ioan Stan – Arad
Redactori: Fizică – Prof. dr. Gabriela Jicmon, Chimie – Prof. dr. Emil Gheorghe
e-mail: [email protected]
Administrator site – Prof. Simona Turcu
SUMAR
4 – 5 - 6
Pag. 3
REVISTA DE FIZICĂ ȘI CHIMIE
Publicație trimestrială
Anul LIII, nr. 4 – 5 - 6 aprilie – mai – iunie 2018
PERSONALITĂȚI ALE
ȘTIINȚEI ROMÂNEȘTI
ȘTEFAN PROCOPIU
Prof. Simona Dana Turcu, București
...s-a născut la Bârlad pe 19 ianuarie 1890, în familia unui modest
funcţionar.
A urmat cursurile şcolii primare, apoi Liceul „Roşca Codreanu“ din
localitatea de baştină, apoi licența, absolvind secția de fizică–chimie a Facultății
de Științe din Iași în anul 1912, completându-şi formarea prin studii universitare
la Paris şi prestigioasa şcoală doctorală de la Sorbona, unde l-a avut mentor pe
celebrul Aimé Cotton.
Începând din 1925 a fost profesor la catedra de gravitație, căldură și
electricitate a Universității “Al. I. Cuza” din Iași, până în 1962, când s-a retras la
pensie. O dată cu înființarea Facultății de Electrotehnică a Politehnicii
„Gheorghe Asachi” din Iași Ștefan Procopiu este numit decan al acesteia și o
conduce până la 1 februarie 1941, când devine decan al Facultății de Științe a
Universității “Al. I. Cuza” Iași.
Pag. 4
Încă student, în ultimul an de facultate, preia şi dezvoltă, într-un articol
publicat în “Buletinul Ştiinţific al Academiei Române de Știinţe” teoria cuantelor
a lui Max Planck, calculând valoarea magnetonului teoretic, devenit cunoscut ca
magnetonul Bohr – Procopiu. Din păcate publicaţia nu era cunoscută dincolo de
hotare, iar ideile lui Ştefan Procopiu au rămas şi ele necunoscute. Trei ani mai
târziu, cercetătorul danez Niels Bohr, dezvoltând ceea ce astăzi numim modelul
atomic al lui Bohr, a calculat aceeaşi valoare pentru magneton, cercetare care a
fost răsplătită cu Premiul Nobel. Savantul român nu a reacționat însă. Soția sa
mărturisește, mulți ani mai târziu, într-un interviu acordat ziarului “Lumina” :”El
era un admirator al marilor creatori. Şi Niels Bohr era mare, nu numai prin
formula magnetonului. Nu l-a supărat acest fapt şi nici n-a revendicat vreodată
întâietatea“.
În 1921, în timpul cercetărilor pentru elaborarea tezei de doctorat,
descoperă fenomenul de depolarizare a luminii, ceea ce mai târziu va fi
cunoscut în fizică sub denumirea fenomenul Procopiu. Şirul descoperirilor a
continuat cu efectul Procopiu, în 1930. În anul 1947 identifica, pentru prima
oară, fenomenul de variaţie, cu o perioadă de circa 500 ani, a câmpului
magnetic terestru, afirmând că, începând cu anul 1932 momentul magnetic al
Pământului creşte de la Ecuator spre Poli.
După instalarea regimului comunist a refuzat să devină membru de
partid, ceea ce avea să atragă întreruperea legăturilor cu lumea ştiinţifică
occidentală, recomandându-i-se, în schimb, să studieze marile descoperiri
sovietice. Abia mai târziu i-au fost recunoscute meritele, fiind distins cu Ordinul
Muncii, Ordinul Meritul Științific și Ordinul Steaua României.
Încă din 1936 a fost membru titular al Academiei de Științe din România,
iar ulterior a devenit membru al Academiei Române, din partea căreia a obţinut
şi Premiul Academiei Române, a fost Doctor honoris causa al Politehnicii din
Iași , membru al Comisiei mondiale de propuneri pentru Premiul Nobel, membru
al multor societăți științifice române și străine.
Pag. 5
A murit pe 22 august 1972, la 82 de ani, lăsând în urmă o vastă activitate
ştiinţifică.
Pe cei mai mulți dintre noi de numele Procopiu ne leagă doar o amintire
de la o lectie de fizica din clasa a XII-a. Însă pentru aceia care au urmat
cursurile Facultății de Fizică din Iași, domnul profesor Ştefan Procopiu era un
reper...
În anul I, boboci fiind,
după o peripeție la muncile
agricole (așa cum se mergea
înainte de 1990), am fost
invitați să purtăm o discuție cu
decanul facultății. Pentru ca
discuția să nu aibă un aer
excesiv de oficial am fost
poftiți nu în cabinetul
decanului, ci în cel al domnului profesor Mobilier vechi, cărți multe, două mese
lungi, pline de coli scrise... La capătul uneia dintre mese,în dreptul unui geam,
un scaun care, atunci, mi s-a părut de dimensiuni impresionante... Ascultam, cu
un oarecare sentiment de vinovăție, cuvintele domnului decan, toți 25 înghesuiți
în sala de la etajul al II-lea. La un moment dat toată atenția domnului decan s-a
îndreptat spre un coleg:
- Tinere, te rog să nu te sprijini de scaunul domnului profesor
Procopiu!
După 2 ani, am fost din nou invitați în cabinetul cu pricina, pentru a ni se
comunica rezultatele la primul examen pe care îl avuseserăm cu domnul decan.
Sub presiunea oboselii, care accentua emoţiile, m-am aşezat pe un scaun,
acelaşi din întâmplarea despre care am vorbit, dar la care nu mă puteam gîndi
în acel moment. Privindu-mă, domnul decan îmi spuse zâmbind:
Pag. 6
- Stai liniștită. Ai voie sa te așezi pe scaunul domnului profesor
Procopiu; ai luat 10!
Despre Ştefan Procopiu Wikipedia notează: “Savantul de valoare
mondială a încetat din viață în Iași la 22 august 1972, lăsând publicate 177 de
lucrări științifice”.
Fie-mi permis să formulez altfel: A încetat din viaţă savantul de valoare
mondială Ştefan Procopiu, însă profesorul Ștefan Procopiu, care a influențat
viața atâtor generații va trăi atâta timp cât ne va lumina amintirile.
Semnatara acestor rânduri va povesti mereu elevilor săi că a stat PE
SCAUNUL PROFESORULUI PROCOPIU!
Bibliografie
1. http://ziarullumina.ro/tefan-procopiu-un-savant-de-premiul-nobel-48093.html
2. https://ro.wikipedia.org/wiki/%C8%98tefan_Procopiu
3. https://www.britannica.com/technology/Bohr-magneton
Pag. 7
LUCRĂRI PREZENTATE LA CONCURSUL NAȚIONAL
„SCIENCE4YOU”, ediția a V-a
JOCURI CU DETERMINĂRI DE MĂRIMI FIZICE
Mîndru Tudor, Lupașcu Simon Dimitrie,
Profesor oordonator: Ilie Aida, Piatra Neamț
„Experimentul este unica modalitate de înţelegere pe care o avem la dispoziţie;
restul este poezie, imaginaţie.“ Max Planck
1. Consideraţii teoretice
Prin masă se înțelege mărimea fizică care măsoară inerția unui corp,
altfel spus, masa reprezintă cantitatea de materie conținută de un corp.
Notație – m
Unitate de măsură – kilogram (kg)
Instrument: cântar sau balanță.
Volumul este mărimea fizică care măsoară proprietatea unui corp de a ocupa
un loc în spațiu la un anumit moment.
Notație – V ; Unitate de măsură -
Volumul unui solid se poate determina prin două metode:
- Fie se măsoară cu o riglă gradată dimensiunile relevante ale solidului pentru a
se putea calcula, aplicând o formulă matematică de calcul a volumului pentru
un corp apropiat ca geometrie cu solidul nostru.
Metoda se aplică pentru corpuri solide cu formă geometrică regulată.
- Fie se poate aplica legea lui Arhimede care ne spune că volumul unui corp
este egal cu volumul de lichid dislocuit de acel corp (se utilizează în acest caz
un cilindru gradat). Metoda se aplică pentru corpuri cu geometrie neregulată.
Volumul unui lichid se poate măsura cu ajutorul unui cilindru gradat sau
cu ajutorul unei pipete.
Pag. 8
Toate substanţele pure au mărimi caracteristice măsurabile, cu ajutorul
cărora acestea pot fi identificate, un exemplu elocvent fiind temperatura de
fierbere a apei de 100° C. Totuşi există şi alte substanţe pure ce pot avea
acelaşi punct de fierbere. O mărime caracteristică (unică) fiecărei substanţe
este densitatea. Densitatea se determină prin raportul dintre masa substanţei şi
volumul acesteia:
Densitatea este conceptul pe care îl folosim ca să exprimăm câtă masă a
unui material este conţinută într-un volum dat. Densitatea este numeric egală cu
masa unităţii de volum.
Notație – ρ ; Relație de definiție:
; Unitate de măsură: [ ]
.
Instrumente de măsură:
cilindru
gradat
balanță
analitică
cronometru pahar
Berzelius
gradat
pahar
Erlenmeyer
gradat
Măsurarea volumelor
În analizele chimice paharele Berzelius și Erlenmeyer se utilizează pentru a
amesteca, a transporta şi a măsura aproximativ volume de lichide. Volumele
înscrise pe paharele din imagini se pot măsura cu eroare de aprox. 5%.
Cilindrii gradați sunt utilizaţi de obicei pentru a măsura volume de lichid cu o
eroare de aproximativ 1%. Sunt folosiţi numai în scopuri generale, nu şi în
analiza chimică cantitativă.
Pentru măsurarea cu mare exactitate a volumelor se folosesc pipetele, baloane
cotite şi biuretele.
Pag. 9
Pipetele sunt ustensile de laborator utilizate pentru a măsura volume exacte de
lichid.
Baloanele cotate sunt vase cu fundul plat şi gâtul prelungit care au gravat un
inel circular care indică limita lor de umplere. Pe baloanele gradate este înscrisă
capacitatea şi temperatura la care au fost etalonate. Cu balonul cotat din
imagine se poate măsura un volum de 500 0,2 ml
Măsurarea maselor
Cântărirea - este operaţia prin care se determină cu exactitate masa de
substanţă.
În analiza gravimetrică cântărirea se face la începutul analizei (la luarea probelor)
şi la sfârşitul analizei când produsul a fost adus la compoziţie stabilă, constantă şi
cunoscută.
În analizele cantitative -gravimetrice şi volumetrice- cântărirea trebuie să fie
foarte exactă şi precisă. Din acest motiv în aceste analize este folosită, pentru
cântărire, exclusiv balanţa analitică.
Măsurarea maselor se face cu ajutorul balanţelor sau cântarelor.
Dacă se doreşte o precizie foarte mare atunci se folosesc balanţele analitice.
Balanţa analitică este un instrument (mecanic sau electronic) de mare precizie
(10-4 g) cu ajutorul căreia se măsoară mase de substanţe (figurile 1 şi 2).
Funcţiile balanţei sunt următoarele: cântărire analitică, determinare de
densitate, totalizare, statistică, cântărire procentuală, numărare componente,
verificare greutăţi, calibrare pipete, cântăriri diferenţiale, cântăriri dinamice.
Figura 1. Tipuri de
balanţe analitice:
a) manuală;
b) automată
Descrierea şi folosirea
Pag. 10
balanţei analitice
1. Balanţa analitică este cel mai precis şi exact instrument folosit în
laboratoarele chimice.. În general balanţele analitice sunt folosite pentru
analizele gravimetrice şi pentru prepararea soluţiilor standard.
La începutul utilizării lor, balanţele analitice au fost în totalitate mecanice cu
două talere, unul pentru reactivi şi celălalt pentru masele marcate. În prezent
balanţele analitice sunt un hibrid între cele mecanice şi cele electronice cu un
singur taler pe care se pune substanţa ce urmează să fie cântărită iar masele
marcate se găsesc fixate şi ascunse în corpul balanţei, acestea sunt sunt
mutate mecanic. În funcţie de masa probei cântărite.
Se verifică dacă balanţa este bine echilibrată;
- înainte de cântărire proba trebuie adusă la temperatura camerei;
- nu se vor deschde uşile balanţei când aceasta este deschisă;
- substanţele chimice se vor cântări în recipiente de sticlă (fiole de cântărire,
sticle de ceas, pahare mici), nu direct pe talerul balanţei;
- reactivii volatili, toxici sau higroscopici se vor cântări în fiole de cântărire cu
capac (în absenţa aceteia se va folosi un pahar mic ce se va acoperi cu o sticlă
de ceas);
- obiectele care se cântăresc se prind cu un cleşte sau cu o bandă
de hârtie, nu cu mâna;
- punerea obiectelor suu substanţelor pe talerul balanţei se face numai prin
uşile laterale;
- balanţa analitică va fi menţinută mereu curată;
- dacă substanţele solide ajung pe taler sau lângă acesta se vor îndepărta
cu o perie specială.
Se verifică dacă tamburul din partea dreaptă sus indică cifra zero, în caz contrar
se aduce la zero;
înainte de cântărire proba trebuie adusă la temperatura camerei;
nu se vor deschde uşile balanţei când aceasta este deschisă;
Pag. 11
De la butonul din partea de jos a balanţei prin răsucire se deschide (se
dezaretează) balanţa şi se aşteaptă stabilizarea acesteia;
Dacă balanţa este pe poziţia zero, atunci aceasta se închide (se aretează);
Se aşează proba pe talerul din stânga al balanţei analitice. În cazul în care
trebuie să se cântărească substanţe solide, se aşează mai întâi pe taler o sticlă
de ceas sau fiolă de cântărire;
Se cântăreşte aceasta iar mai apoi se pune pesticla de ceas substanţa pe care
dorim s-o cântărim;
Pe talerul din dreapta se aşează greutăţi din cutia de greutăţi;
Greutăţile se manipulează întotdeauna cu ajutorul pensetei pentru a se
evita modificarea greutăţii acestora prin petele de grăsime care ar apărea
datorată manipulării directe cu mâinile!
Se verifică dacă ambele ferestre laterale ale balanţei analitice sunt închise.
Pe tot parcursul cântăririi uşile balanţei trebuie să fie închise pentru a se
evita curenţii de aer care pot devia talerele, iar suportul pe care se găseşte
balanţa trebuie ferită de vibraţii!
Se deschide din nou balanţa şi se urmăreşte indicaţiile cadranului central. Dacă
acul indicator depăşeşte zona pozitivă a riglei gradate, atunci se adaugă
greutăţi pe talerul din dreapta. Dacă însă acul indicator depăşeşte zona
negativă atunci se vor scoate greutăţi de pe talerul din partea dreaptă.
Întotdeauna, când se scot sau se adaugă greutăţi, balanţa trebuie să fie
aretată!
Când variaţia este mai mică decât 1g atunci se trece la adăugarea de greutăţi
cu ajutorul tamburului exterior din partea dreaptă sus al balanţe analitice;
Prin rotirea tamburului exterior se adaugă zecimi de gram, iar de la tamburul
interior, se adaugă sutimi de gram.
Miimile de gram, respectiv zecimile de miimi de gram se citesc de pe rigla
gradată, luminoasă.
Pag. 12
Întotdeauna citirile se fac de către aceeaşi persoană pentru a evita
erorile umane de citire.
Citirea se face astfel: se însumează gramele de pe talerul balanţei, zecimile şi
sutimile de gram citite de pe tamburul exterior şi interior. Dacă miligramele citite
pe indicaţia luminoasă a scalei balanţei se află în zona pozitivă (0 – 10 mg),
atunci acestea se adaugă la calculul făcut mai sus. Dacă ceea ce se citeşte pe
rigla gradată se află în zona negativă (0 – (- 10) mg), atunci din valoarea masei
calculate anterior se va scădea valoarea citită pe ecran.
2. Balanţa analitică electronică (figura 2)
Pentru a face cântăriri corecte la balanţa analitică electronică trebuie să se ţină
seama în acest caz de următoarele:
� Să nu se amplaseze balanţa într-un curent de aer;
� Să nu se amplaseze balanţa analitică lângă surse de căldură sau direct la
soare;
� Să nu se amplaseze balanţa într-o încăpere cu umiditatea ridicată;
Suportul pe care se află balanţa trebuie să fie stabil, să nu fie supus vibraţiilor;
Suportul pe care se aşează balanţa trebuie să fie perfect orizontală, astfel încât
bula de aer să fie în centrul cercului marcat, în caz contrar trebuie reglată
orizontalitate din picioruşe (figura 2):
Figura 2. Balanţa analitică electronică
Pag. 13
Legendă:
1. tasta ON/OFF;
2. tasta T (tare);
3. citire digitală a greutăţii cu detector de stabilitate;
4. tasta MODE;
5. nivel de control al orizontalităţii;
6. taler de cântărire din aluminiu;
7. şuruburi de reglarea a orizontalităţii.
Balanţa analitică se bazează pe un principiu de funcţionare simplu:
� Se cuplează balanţa la circuitul electric,
� Se apasă scurt tasta ON/OFF şi astfel se porneşte balanţa;
� Se aşteaptă până când balanţa se stabilizează şi se apasă tasta TARE după
care pe ecran apare valoarea 0,0000 g.
Se deschide fereastra laterală şi se aşează pe talerul de aluminiu obiectul a
cărei masă dorim s-o aflăm.
� Se închide fereastra, pentru a evita influenţarea de către curenţii de aer a
valorii măsurate;
� Se aşteaptă să se stabilizeze valoarea masei pe ecran;
� În cazul în care trebuie să se cântărească substanţe solide, se aşează mai
întâi pe taler o sticlă de ceas sau fiolă de cântărire (după caz) după care se
apasă tasta „TARE”, pentru tararea aparatului şi se aşteaptă stabilizarea
balanţei indicată de apariţia valorii 0,0000g.
� Se pune pe sticla de ceas substanţa pe care dorim s-o cântărim şi se
aşteaptă stabilizarea valorii de pe ecran.
� După terminarea măsurătorilor, se închide aparatul din aceeaşi tastă
ON/OFF;
� Se decuplează balanţa electronică de la reţeaua de curent electric.
Deci, să pornim...
Pag. 14
A.
Simon - Vreau să determin densitatea uleiului pe cale experimentală!
Cum pot să procedez?
- cântăresc masa unui pahar gol – m1;
- cântăresc masa paharului plin cu apă (presupun cunoscută densitatea apei –
(
)
- cântăresc masa paharului plin cu ulei – m3
Tudor îl roagă pe Simon să găsească o relație pentru calcularea densității
uleiului, cunoscând m1, m2 și m3.
- Cum se calculează densitatea uleiului?
2. Materiale necesare:
- pahar din sticlă;
- apă;
- ulei;
- balanță;
- vas gradat.
3. Mod de lucru:
- cântăresc masa corpului gol – m1; (cu ajutorul balanței)
- pun apă în pahar și cântăresc masa paharului – m2 ( masa de apă + masa
paharului) (tot cu balanța)
- volumul interior este același, (indiferent dacă în pahar a fost pusă apă sau
orice alt lichid – până la aceeași înălțime!)
- vărs apa, șterg cu grijă interiorul vasului pentru a nu mai rămâne picături pe
suprafață, torn ulei până la aceeași înălțime și măsor masa paharului – m3 (
masa de ulei + masa paharului);
- masa de apă este dată de (m2 – m1) – mapă
- masa de ulei este dată de (m3 – m1) – mulei
- Vulei = Vapă;
Pag. 15
-
-
.
4. Date experimentale:
Tabel:
Observații:
- Prin tabele, uitându-se Simon, observă că valoarea densității uleiului variază
între 800 – 900 kg/m3, așa că a fost încântat să constate că, valoarea
determinată de el se află în acest interval.
Erori care pot să apară:
- ale instrumentelor de măsură – balanța din laborator era mai veche și lipseau
unele mase marcate;
- erori de citire ale volumului (a trebuit să fie foarte atent să citească valoarea
volumului exact sub menisc);
- erori ale preciziei instrumentelor de măsură.
Să nu uităm:
Dacă un corp plutește în interiorul unui lichid aflat în repaus, densitatea corpului
este egală cu densitatea lichidului!
B.
TARA – corp cu masă nemarcată...
Tudor, în laboratorul de fizică, folosind mărul pe care-l avea de acasă, a făcut
următoarele determinări:
Pag. 16
- pe un taler al balanței a pus un vas plin cu apă + o bilă metalică + 34g, iar pe
celălalt, mărul cu masa T;
- pe un taler al balanței – vasul plin cu apă + 56,6g care este echilibrat de mărul
cu masa T;
- pe un taler al balanței vasul care conține bila și este umplut cu apă + 36,8g
care este echilibrat de mărul cu masa T;
Privind, colegul de bancă Simon, îl întrebă cum poate calcula masa bilei și
densitatea acesteia...
Răspunsul nu a întârziat să apară...
Sistemul de ecuații poate fi scris astfel:
(1)
(2)
(3)
x = 34 g; y = 56,6 g; z = 36,8 g.
- reprezintă masa de apă turnată în vas, până la umplerea acestuia.
Ținând cont că volumul bilei introdusă în vas este egal cu volumul de apă
scurs, rezultă:
(4)
Deci:
= ·
(5)
= - ·
(6)
=
(7)
Din primele două ecuații, rezultă:
= 56,6 – 34 = 22,6 g.
Egalând (1) cu (3), se obține:
- ·
+ 36,8
·
= 36,8 – 34 = 2,8 g.
Și atunci:
Pag. 17
.
Deci
(
)
Deci: 7,948 8.089 (
)
Tudor i-a explicat lui Simon că a avut dificultăți în echilibrarea balanței cu
masele marcate și, de aceea, a trebuit să tot refacă calculele. Era totuși mîndru
(nu că acesta e și numele său) că a reușit să folosească mărul său.
El crede că a găsit o valoare a densității apropiată de cea adevărată –
poate oțel?
Există mai multe tipuri de erori, dar cele trei mari tipuri sunt: erori
accidentale (întâmplătoare), erori sistematice şi erori grosiere.
Erorile sistematice sunt erori care, spre deosebire de cele accidentale,
apar în aceeaşi direcţie (au acelaşi semn) şi au în fiecare caz o valoare bine
determinată, constantă sau variabilă.
Erorile grosiere apar atunci când efectuăm un număr mic de
determinări pentru determinarea, prin mediere, a mărimii fizice.
Pag. 18
Erorile de citire, o clasă specială de erori, sunt erorile de măsurare
directă, unică, a unei mărimi fizice.
6. Aplicaţii practice
Densitatea este o mărime locală (intensivă), în sensul că densitatea unui
corp poate diferi de la un loc la altul și nu depinde de mărimea corpului.
Corpurile realizate din substanțe omogene au aceeași densitate indiferent de
punctul în care se face măsurarea; la un astfel de corp prin divizare se obțin
corpuri care prezintă aceeași densitate. Astfel densitatea este o mărime prin
care poate fi caracterizată substanța respectivă; în unele aplicații densitatea
poate folosi pentru identificarea substanțelor sau evaluarea purității sau
concentrației lor.
Volumul substanțelor, și ca urmare și densitatea, depinde
de temperatură și de presiune. La substanțele lichide și mai ales la
cele solide această dependență e slabă. În schimb gazele prezintă variații mari
ale densității cu temperatura și presiunea.
Densitatea este importanță în acele situații în care corpurile de densități
diferite se comportă diferit sau trebuie manipulate diferit, ori în care cunoașterea
densității poate servi în efectuarea unor operații. De exemplu, plutirea unui corp
solid la suprafața unui lichid este determinată de relația dintre densitățile celor
două substanțe: cele mai multe tipuri de lemn plutesc pe apă, dar cele mai
multe tipuri de metal se scufundă (ambarcațiunile de metal nu se scufundă
pentru că nu sunt masive, ci înglobează și aer, încât densitatea lor medie este
mai mică decât a apei).
7. Bibliografie
1. mihaela.academicdirect.ro/free/Indrumator_laborator.pdf
2. Rodica Luca – Învățăm fizica rezolvând probleme, Editura Gymnasium, 2005
3. Dumitru Bacrău – 600 de probleme, 38 teste – grilă și 35 lucrări practice pentru elevii claselor
VI-VIII, editura Corint, București, 2006.
4. old.unibuc.ro/prof/dinca_m/refe-ghid/docs/2012/ian/16_21_41_22Anexe.pdf
5. http://www.arhiva.lumeasatului.ro/de-ce-este-importanta-densitatea-laptelui_l1371.html
Pag. 19
EXTRAGEREA ACIDULUI DEZOXIRIBONUCLEIC
Bârcă Isabela,
Profesor coordonator: profesor Dănilă Daniela, Alexandria
1. Considerații teoretice
ADN este prescurtarea de la acidul dezoxiribonucleic. Acesta este format
din molecule organice dintre cele mai complexe. Substanța se găsește in
fiecare celulă a ființelor vii și este esențială pentru identificarea oricărui
organism, de la Euglena viridis, mica celulă unicelulară aflată la granița dintre
plante si animale și până la Homo sapiens, omul contemporan.
Din punct de vedere chimic, ADN-ul este un acid nucleic, o polinucleotidă,
adică un compus în structura căruia se repetă un set limitat de macromolecule
numite nucleotide.
ADN-ul este “rețeta” necesară sintezei de proteine, molecule organice esențiale
pentru organismele vii.
Porțiuni de ADN care conțin informații vitale pentru funcționarea celulară
se nunesc gene.
O moleculă de ADN conține zone numite gene, zone fără funcție precum si
zone cu rol încă necunoscut.
ADN-ul are o structură de dublu helix. “Scara” este alcătuită din doua
lanțuri organice elastice ce sunt conectate prin “trepte” realizate de legăturile de
hidrogen.
ADN-ul se găsește practic in orice celulă(excepții: hematile si celulele
cristalinului sunt celule care nu devin funcționale decât dupa ce pierd nucleul,
moment in care însă încetează sa răspundă la criteriile ce definesc o celulă vie.
Structura ADN-ului este unică, nu numai pentru o specie anume ci și
pentru orice individ al oricărei specii vegetale sau animale.
2. Materiale necesare:
Pag. 20
-un fruct ex:banana
-alcool izopropilic/etilic
-detergent de vase
-clorură de sodiu
- ustensile necesare:pahare Berzelius , pâlnie de filtrare
3. Mod de lucru:
Se dizolvă fructul in puțină apă până se obține o emulsie, apoi se Adaugă
clorură de sodiu și o cantitate mică de detergent. Se filtrează si apoi se adaugă
alcool etilic.
4. Date experimentale:
Se observă apariția unui “nor gelatinos” in stratul superior al soluției (etanol)
5. Interpretarea rezultatelor
Membrana celulară este formată din lipide si proteine, ceea ce o face solubilă in
detergent. Odată cu membrana dizolvată, nucleul eliberează ADN. ADN-ul este
insolubil în etanol si va fi observat in stratul superior al soluției.
6. Aplicații practice
Plantele modificate genetic arată și se comportă, în cele mai multe privințe, la
fel ca plantele din agricultura comventională. Deci cum ne ajuta modificarea
genetică?
Poate fi folosită pentru a mări producția, a produce culturi mai tolerante la stres
(frig, secetă, căldură), a îmbunătăți valoarea nutritivă si a oferi resurse
alternative pentru uz industrial,obținere de amidon, combustibil și produse
farmaceutice-lucruri care nu ar putea fi niciodată obținute în mod convențional.
7. Bibliografie
https://ro.m.wikipedia.org
https://www.descopera.org.
Pag. 21
FIGURI LISSAJOUS
Şorici Gabriel, Vasile Marius,
Profesori coordonatori: Rusu Diana, Jicmon Gabriela, București
1. Consideraţii teoretice
La compunerea a două semnale sinusoidale perpendiculare ȋntr- un punct, se
pot distinge diverse situații, dintre care două mai importante din punct de
vedere a ce se poate vedea pe ecranul unui osciloscop. Forma curbelor
descrise depinde de raportul
, de raportul pulsaților K si de defazajul ф =
- şi poartă numele de figuri Lissajoux.
2. Materiale necesare
- osciloscop cu spot dublu CDQ 620,
-o sursă stabilizată de tensiune,
- un generator de semnal GF 232 (sau două!).
3. Mod de lucru
Se realizează montajul din figură. Se aplică plăcilor verticală şi respectiv
orizontală ale osciloscopului a două semnale sinusoidale :
= sin ( t + )
= sin ( t + )
La modul general putem distinge:
a) Cazul oscilațiilor au pulsații egale ( 1= 2= ),
b) Cazul oscilațiilor au pulsații diferite ( 1≠ 2 ), când rezultă mai multe
curbe închise.
Se variază frecvenţa f0 până când se obţine una din figurile lui Lissajous.
Pag. 22
Schema de principiu a circuitului experimental
Montaj experimental realizat cu ajutorul osciloscopului cu spot dublu, sursă de
tensiune de frecvenţă de 50 Hz şi generator de semnal: ȋn stânga forma
semnalului, ȋn dreapta cazul semnalelor de frecvenţe egale.
Pag. 23
Montaj experimental cu două generatoare de semnal-frecvenţe aflate ȋn raport
de ½.
4. Date experimentale
Pentru orice figură Lissajous, raportul dintre numărul de intersecţii cu dreapta
orizontală nx şi numărul de intersecţii cu dreapta verticală ny este egal cu
raportul între frecvenţa semnalului aplicat plăcilor verticale şi frecvenţa
semnalului aplicat plăcilor orizontale .
Pag. 24
Tabel cu rezultatele aşteptate, respectiv schema de principiu a formării
figurilor
Figurile observate pe ecranul osciloscopului, respectiv cu raporul
frecvenţelor identificat
Semnale cu frecvenţe aflate ȋn raport
de 1/3.
Pag. 25
Semnale cu frecvenţe aflate ȋn raport
de 4/1.
Semnale cu frecvenţe aflate ȋn raport
de 6/5
Semnale cu frecvenţe egale
Semnale cu frecvenţe aflate ȋn raport
de 1/2.
Pag. 26
Semnale cu frecvenţe aflate ȋn raport
de 2/3
Semnale cu frecvenţe aflate ȋn raport
de 3/
5. Interpretarea rezultatelor
Se obţine elipsă dacă
= (2n +1 )
=1,
sau cerc dac
{
x2 +y2 = a2,
respectiv drepte dacă = 2 n π
- 2
= 0
sau
(
-
)
2 = 0
y =
x.
Dacă curbele sunt închise, atunci ele sunt descriu prin trecerea prin același
punct la interval egale de timp deci:
Pag. 27
{
Dacă este îndeplinită condiția :
a + ) = a [ + ) + ],
sau
b + ) = b [ + ) + ],
respectiv regrupând argumentele funcţiilor :
= a [ + ) + ]
= b [ + ) + ].
Se observă că trebuie să fie un multiplu al celor două pulsații si .
Dacă notăm :
=
= .
Atunci:
=
unde si sunt două numere întregi
sau
K =
unde K este un număr rațional .
Se variază frecvenţa f0 până când se obţine una din figurile lui Lissajous.
Pentru orice figură Lissajoux, raportul dintre numărul de intersecţii cu dreapta
orizontală nx şi numărul de intersecţii cu dreapta verticală ny este egal cu
raportul între frecvenţa semnalului aplicat plăcilor verticale şi frecvenţa
semnalului aplicat plăcilor orizontale .
6. Aplicaţii practice
Metoda este utilă pentru măsurarea frecvenţei unui semnal f x , acesta se
aplică unei perechi de plăci de deflexie a osciloscopului, iar pe cealaltă
pereche de plăci de deflexie se aplică un alt semnal de la un generator de
frecvenţă variabilă, dar cunoscută fy .
Pag. 28
7. Bibliografie
1. E. Isak, Măsurări electrice şi electronice, Manual pentru clasele X-XI-XII, Editura didactică şi
pedagogică, 1995 .
2.E. Novac, Fizica - note de curs , Institutul de Învăţămant Superior Baia Mare , Facultatea de
subingineri, multiplicat intern,1974 .
OGLINDA DE ARGINT (TESTUL TOLLENS)
Albu George
Profesor coordonator: Nicolae Gabriela, București
1. Consideraţii teoretice:
Bernhard Christian Gottfried Tollens (1841-1918) ,a fost un chimist german al
cărui nume a fost recunoscut pentru inventarea Reactivului Tollens ce este
folosit şi în ziua de azi pentru diferenţierea dintre aldehide si cetone.
Compuşii carbonilici sunt compuşi organici cu funcţiuni simple ce conţin
gruparea carbonil (C=O). Ei se clasifică în aldehide şi cetone.
Reactivul Tollens este format din complexul argintului numit hidroxid de
diaminoargint ([Ag(NH3)2]OH ) . Când acest complex reacţionează cu o
aldehidă , acea aldehidă reduce complexul la argint solid. Aceste particule de
argint fiind foarte mici, se realizează forţe de aderenţă între peretele de sticlă al
eprubetei, formând o oglindă de argint. Pentru formarea oglinzii de argint
eprubeta trebuie să fie foarte curată. În timp ce argintul se precipită , glucoza se
oxidează la acid gluconic.
Reacţia chimică :
2AgNO3+ 2NaOH = Ag2O↓ + H2O + 2NaNO3
Ag2O + H2O + 4NH3 = 2[Ag(NH3)2]OH
C6H12O6 + 2[Ag(NH3)2]OH = C6H12O7 + 2Ag↓ + 4NH3 + H2O
Glucoza reactiv tollens acid gluconic
Pag. 29
2. Materiale necesare:
-2 ml azotat de argint 2%
-2 ml soluţie de hidroxid de sodiu
- soluţie amoniac
- glucoză
-apă distilată
-3 eprubete
-pahar Berzelius
-fierbător de apă
-stativ pentru eprubete
-pipete de plastic
-pahar pentru pipete
-mănuşi
3. Mod de lucru:
Se pune într-o eprubetă circa 2 ml de azotat de argint 2%. După aceea se
adaugă 2 ml de soluţie de hidroxid de sodiu până când se formează un
precipitat brun-închis de oxid de argint. Se picură soluţie de amoniac până
când se dizolvă precipitatul format. (Soluţia formată incoloră este reactivul
Tollens). Se adaugă circa 2 ml de soluție glucoză. Se încălzeşte eprubeta pe o
baie de apă aproape de fierbere.
4. Interpretarea rezultatelor:
Dacă se va forma o oglindă de argint, substanţa conţine o grupare aldehidică.
5. Aplicaţii practice:
-teste pentru gruparea aldehidică
-pentru o demonstraţie (pentru scopuri teoretice)
-pentru fabricarea unor oglinzi (în trecut)
6. Bibliografie :
1. https://eic.rsc.org/exhibition-chemistry/the-silver-mirror-test/2020077.article
2. Georgeta Tănăsescu, Adalgiza Ciobanu-Chimie C1- Manual pentru clasa a XI -a, Editura
Corint, 2008.
Pag. 30
BECUL CU GRAFIT ŞI MOTORAŞUL
David Ştefan Matei, Mocanu Andrei,
Profesor coordonator: Ana Zarescu, Bucureşti
1. Consideraţii teoretice:
Prin intermediul acestui experiment dorim să demonstrăm efectul termic al
curentului electric, grafitul devine incandescent când este traversat de curentul
electric generat de ‟super-baterie‟(1. Becul). Motoraşul se bazează pe un alt
efect al curentului electric, cel magnetic. Sârma de cupru fiind conectată la
baterie va emite un câmp magnetic care va fi respins de cel al magnetului. (2.
Motoraşul).
2. Materiale necesare:
1. Becul cu grafit.
-8 baterii D, pentru a forma o „superbaterie‟;
-aligatori(fire de legătură);
-mină de grafit(.5mm sau .7mm);
-bandă izolatoare, borcan de sticlă, tub de hârtie.
-foarfecă.
2. Motoraşul.
-o baterie D(sau AA);
-sârmă de cupru;
-magnet puternic;
-patent, bandă izolatoare.
3. Mod de lucru:
1. Becul cu grafit.
Pasul 1 : Cu ajutorul bandei izolatoare legăm în serie toate cele 8
baterii D. În final vom avea o „superbaterie‟. Toate tensiunile se vor
Pag. 31
aduna între ele, aşa că în total vom avea 12V(1,5 x 8). Pasul 2 :
Prindem de tubul de hârtie aligatorii(cleştişorii care sunt defapt, firele
de legătură).
Pasul 3 : Între cei doi aligatori punem o mină de grafit. Acoperim tubul de hârtie
pe care se află sistemul cu borcanul de sticlă, care este protecţia. Legăm la
bornele bateriei(- şi +) celelalte capete ale cleştişorilor, iar becul se va aprinde.
2. Motoraşul.
Pasul 1 : Modelăm sârma de cupru pentru a ajunge la forma dorită cu patentul.
Pasul 2: Punem magnetul pe baterie şi conectăm sârma la bornele bateriei. Va
începe să se învârtă.
4.Interpretarea rezultatelor:
1. Becul cu grafit. Ideea din spatele acestui experiment este foarte simplă şi
se referă la efectul termic al curentului electric. Efectul termic este reprezentat
de disiparea căldurii într-un conductor traversat de un curent. Atunci când
cleştişorii sunt prinşi de grafit se formează un circuit complet.
Electricitatea este condusă liber prin întregul sistem. Grafitul este un bun
conductor de energie electrică. Grafitul este un mineral răspândit în natură ce
face parte din categoria nemetalelor, fiind după diamant un element stabil
datorită structurii cu o compoziție chimică de Carbon pur cristalizând
hexagonal, rar romboedric sau fiind sub formă amorfă. Grafitul are în structură
cristale opace de culoare neagră, hexagonale, formă tabulară.
Luminarea se produce datorită electricităţii produse de generator(baterie), care
încălzeşte grafitul şi îl fac incandescent. Bateriile fiind unite cu bandă cu
izolatoare formează o super baterie, un circuit în serie. Toate tensiunile
bateriilor se adună aşa că în total vom avea 12V. La becurile normale se
utilizează Wolfram, care este un element chimic din grupa metalelor situat în
poziția 74 în tabelul periodic al elementelor. Simbolul chimic este "W".
Wolframul este un metal cu luciu alb-argintiu, ce cristalizează în sistemul cubic
cu volum centrat. Foarte dur, wolframul nu este casant ci devine ductil
Pag. 32
în stare pură păstrându-și în acelalași timp rezistența. Are o densitate
remarcabil de mare și anume
19,3 grame pe centimetru cub. Din toate metalele pure, punctul lui de topire
este cel mai ridicat, iar punctul lui de fierbere este al doilea ca mărime (după
carbon). Utilitatea lui cea mai cunoscută este ca filament în becuri electrice.
Spre deosebire de grafit, care se topeşte la o temperatură mult mai mică,
Wolframul se topeşte la 3422 °C.
2. Motoraşul. Experimentul acesta se bazează tot pe un efect al curentului
electric, cel magnetic. Când energia electrică traversează un conductor, în
jurul acestuia se formează un câmp magnetic, care va interacţiona cu cel al
magnetului şi va face ca sârma să se învârtă.
5. Aplicaţii practice :
Becul cu grafit. Putem pune mine de grafit de diferite grosimi şi să
observăm ce se întâmplă. Dacă între cleştişori prindem o mina de
2mm(cea mai groasă, pentru creion mecanic) observăm că va dura mult
mai mult să se încălzească şi va scoate mai mult fum albicios. Pe de altă
parte, când conectăm mine de .5mm sau .7mm acestea vor scoate mai
puţin fum şi se vor aprinde aproape instant. Mina de 2 mm fiind mai
groasă are nevoie de mai multă căldură pentru a devenii incandescentă.
Motoraşul. Dacă schimbăm poziţia magnetului(punem spre sârma celălalt
pol) vom observa că se roti în direcţia inversă. Acest lucru se întâmplă
datorită atracţiei polilor opuşi ai magnetului.
Bibliografie:
1. https://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/build-a-light-bulb-
circuit-science/ https://www.wikihow.com/Make-a-Light-Bulb ,
2. https://www.youtube.com/watch?v=vV4Xp3fVVL4 ,
3. https://www.wikihow.com/Build-a-Simple-Electric-Motor.
Pag. 33
ENERGIE GRATUITĂ CU AJUTORUL BOBINEI TESLA
Daria Zaharescu, Gruia Milodin, București
1. Considerații teoretice
Marele savant Nicolae Tesla (Nikola Tesla, 1856-1943), considerat de
canalul Discovery ca fiind unul dintre „cei mai mari 100 de americani”, este
geniul sub care stă dezvoltarea actuală a omenirii. El a fost un mare vizionar,
multe din ideile sale nefiind înţelese nici astăzi şi constituind o permanentă
sursă de dispută între marile puteri.
Ciudatele schimbări de climă şi cutremure care s-au constatat în ultima
vreme sunt considerate rezultatul unor aparate care au la bază descoperirile
acestui mare inventator. Tesla a ajuns la concluzia că vremea ar putea fi
controlată cu ajutorul energiei electrice.
În primavara lui 1898, Tesla demonstrează public dirijarea prin radio, la
mare distanță, a unui vas fără echipaj. De numele său se leagă celebrul
experiment Philadelphya şi primul contact cu alte civilizaţii, savantul
recepţionând din spaţiu un semnal radio repetat.
Invențiile sale stau la baza radarului, ciclotronului, televizorului, rețelelor
mondiale de radio și TV, roboților, internetului, pagerelor, telefoanelor celulare
sau programului spațial “Razboiul Stelelor” lansat de americani în Războiul
Rece. Toate acestea sunt tributare schițelor lui Tesla.
Tot lui îi datorăm şi primul sistem de comunicaţie wireless, prima
telecomandă, idea de vehicul cu decolare verticală ş.a.m.d.
Tesla a propus o schemă care arăta ca un science-fiction: un sistem
global de comunicaţii fără fir pentru a transmite mesaje telefonice dincolo de
ocean; pentru a transmite ştiri, muzică, rapoarte privind piaţa bursieră, mesaje
private, a securiza comunicaţiile militare, şi care tranmitere de imagin în orice
colţ al lumii. Vă propunem unul dintre experimentele realizate de Tesla ce au
revoluționat ingineria electrică – Bobina Tesla, inventată în 1891. Este și cea
Pag. 34
mai spectaculoasă invenție a sa pentru că produce arcuri și linii electrice în aer,
de mari dimensiuni și frecvențe. Vizual, bobina Tesla produce scântei în aer
care arată fantastic.
2. Materiale necesare:
- placă din lemn 17.5 cm x 8 cm ;
- baterii – de 9 V;
- tub PVC;
- rolă de cupru;
- bandă izolatoare;
- folie de aluminiu;
- Plexiglas;
- rezistențe;
- capacitor;
- întrerupător;
- neon/bec economic.
Instrumente: pistol de lipit / șuruburi și piulițe.
3. Metoda de lucru:
Pe tubul PVC se înfășoară rola de cupru, bobinând fără a lăsa spații.
Cele două părți lăsate la extremitățile tubului se vor prinde cu bandă izolatoare
și se vor conecta una la transistor /cealaltă la bila din aluminiu (pe care o vom
construi).
Pe plăcuța de lemn vom prinde pe rând tranzistorul, întrerupătorul și
bobina. Rezistența o vom lipi cu pistolul de lipit de partea central a tranzistorului
apoi partea de jos a firului bobinei (lipit de rezistență). Vom utiliza o bucată de
sârmă de 1 mm grosime și 15 cm lungimepe care o vom lipi pe placa de lemn, o
vom înfășura apoi în jurul bobinei de două ori și o vom lipi pe placa de lemn.
Capătul rămas va fi prins de partea dreaptă a tranzistorului, iar celălalt capăt va
fi prins , cu ajutorul altei bucăți de sârmă de partea liberă a rezistenței. Tot de
acest capăt al rezistenței vom face legătura cu întrerupătorul printr-o altă bucată
Pag. 35
de sârmă. De celelalte părți ale întrerupătorului vom prinde capacitorul bateriei.
Firul roșu de capătul din mijloc al întrerupătorului, iar cel negru de partea din
stânga a tranzistorului.
Pentru verificare, conectăm bacteria, deschidem întrerupătorul și
apropiem un bec economic de bobină. Becul se va aprinde. Prindem bacteria
cu bandă izolatoare. Formăm sfera de aluminiu îmbrăcând o minge de ping-
pong în folie de aluminiu pe care o prindem de capătul superior al bobinei cu
bandă izolatoare, apoi o lipim de bobină.
4. Explicarea fenomenului
Probabil v-ați dat seama că ce se întâmplă nu este o magie!
Bobina Tesla este un transformator special, care alimentat de la baterii
sau rețea poate ridica tensiunea până la sute de mii, milioane de volți
obținându-se curent de înaltă frecvență. Este un transformator bobinat în aer
(fără miez), în care primarul și secundarul sunt acordate să funcționeze la o
frecvență de rezonanță.
O bobină obișnuită înmagazinează energie în câmp magnezic. Este o
înfășurare a unui fir de mai mult ori, în jurul unui cilindru. Curentul electric
parcurge înfășurările, numite spire și creează câmp magnetic în jurul bobinei.
Bobina Tesla este specială deoarece produce tensiuni mult mai mari decât
tensinea alimentată: adică dacă conectăm la o baterie de 9V, putem obține și
tensiune de 10 kV, cu frecvențe între 25 kHz si 2 MHz.
Așa cum se vede și în figură, tensiunea de la capătul bobinei produce scântei și
arcuri electrice. Acestea, la tensiuni mici sau mai mari, dar modulate cu atenție
prin calcul, nu electrocutează corpul uman, dar în schimb pot arde pielea din
princina plasmei din aer.
Un alt aspect foarte interesant al acestui experiment este faptul că,
datorită electricității transmise prin aer, un neon sau un bec econimic se
aprinde, fără a fi conectat la orice altă sursă de curent. De aici, Tesla a avut
Pag. 36
ideea de a crea o rețea întreagă de transmisie a energiei electrice fără ajutorul
firelor, adică Wireless
.
5. Aplicaţii practice
La ce sunt bune?
- având în vedere ca bobina Tesla poate produce și tensiuni mari : 100KV ->
2MV, sunt utile pentru acceleratoare de particule "home made";
- pot fi folosite pentru a produce raze x "home made";
- pot fi folosite ca ozonizatoare (în câteva minute poate umple încăperea cu
miros de ozon);
- emit câmpuri electromagnetice puternice (pot fi folosite pentru aprinderea de
la distanță, fără fir, a neoanelor/ becurilor economice);
- sunt foarte gălăgioase, si unele tipuri de bobine tesla pot fi modulate după o
sursă audio.
La momentul actual, bobinele Tesla sunt folosite în filme și concerte, cu
scopul de a distra publicul și de a realiza efecte speciale impresionante. De
Pag. 37
exemplu, trupa Metallica a apărut în unul dintre concertele sale cu astfel de
bobine de mici dimensiuni, modificate pentru a reacționa la sunete de chitară.
Adică, în funcție de frecvența sunetelor, scânteile fracturau diferit spațiul din
jurul cântăreților.
Un alt exemplu sunt filmele, precum Terminator 2 sau Star Trek, unde
actori sau obiecte sunt arătați producând și controlând energia electrică cu
astfel de bobine.
În inginerie, bobina Tesla stă la baza realizării motorului cu care
funcționează mașina Tesla, autovehicul care nu se mai alimentează cu benzină,
ci cu energie electrică.
Este impresionant cum un experiment cu efecte vizuale atât de
spectaculoase, care a pornit de la visul unui om de știință de a oferi energie
electrică, internet, curent gratuit, pe întregul continent, stă la baza unor lucruri
evidente a oricui om, precum filmele, muzica și mașinile.
Bibliografie
1. https://prezi.com/qnsqnuhtoqpc/bobina-tesla-si-energiile-libere/,
2. http://www.descopera.org/bobina-tesla/.
Pag. 38
PROBLEMĂ TRANDISCIPLINARĂ - MĂSURAREA
CIRCUMFERINŢEI PĂMÂNTULUI PRIN METODA ERATOSTENE
O echipă formată din elevi de la toate nivelurile de învăţământ din
aceeaşi şcoală şi cadre didactice de diferite discipline şi-au propus să
urmărească evoluţia unghiului solar în preajma echinocţiului de primăvară, în
jurul zilei de 20 martie 2018, ziua echinocţiului .
Din păcate, nu în toate zile stabilite pentru studiu a fost cer senin la ora
solară a locului, astfel că nu am putut măsura umbra gnomonului (băţului).
Disperaţi au cerut ajutorul colegilor lor de la liceu, iar aceştia au găsit
soluţia.
Găsiţi-o şi voi!
Echipa a măsurat umbra gnomonului(băţului) în zilele de 18, 21 şi 22
martie 2018, dorind să urmărească dinamica variaţiei unghiului solar în functie
de lungimea umbrei. În zilele de 19 si 20 martie , cerul a fost înnorat.
Bazându-se pe cunoşţintele de matematică, elevii de liceu au aproximat
unghiul solar şi pentru zilele înnorate.
Pag. 39
46.1
45.7
45.3 echinocţiul de primăvară
44.9
44.5
y = - 0.4x + 46.5 ecuatia dreptei
44.4
44.6
44.8
45
45.2
45.4
45.6
45.8
46
46.2
0 1 2 3 4 5 6
un
ghiu
l
ziua
Dinamica variaţiei unghiului în funcţie de ziua din lună
y
Linear (y)
Având tabelul de valori obţinute prin experiment, determinaţi:
a. Folosind cunoştinţele de matematică , estimaţi unghiul п pentru zilele
ȋnnorate.
b. Completaţi tabelul de valori.
c. Reprezentaţi grafic datele ȋn coordonate y=f(x) folosind aplicaţii pe calculator
d. Stabiliţi concluzia.
Soluţii
a) 19 martie , п =45.7˚ , 20 martie, , п = 45.3˚
b)
c)
d) Lungimea umbrei şi unghiul solar scad liniar
Prof. Iuliana Ciubuc, Buşteni, Prahova
x( ziua) 1
(18 .03) 2
(19.03)
3 (20 .03,
echinocţiul de primăvară)
4 (21.03)
5 (22.03)
п =y (unghiul - exprimat ȋn grade)
46.1 ? ? 44.9 44.5
Pag. 40
TEST DE EVALUARE INIȚIALĂ
CHIMIE
CLASA a X a
Filiera teoretică, profil: uman,
specializare: filologie
PARTEA I 40 de puncte
I.Scrieți, pe foaia de test, termenul din paranteză care completează corect fiecare dintre
următoarele afirmații:
1.Legătura ……………. se realizează prin punerea în comun a electronilor proveniți de
la orbitali monoelectronici dintre doua sau mai multe nemetale. (covalentă / ionică)
2. Numărul de moli (molecule gram) de substanță dizolvată într-un litru de soluție
reprezintă concentrația …………………..(procentuală / molară)
3.Volumul molar are valoarea ………..(2,24L / 22,4L)
4.Intre doi atomi de carbon se pot realiza legături covalente………….(polare / nepolare)
5.Un litru este egal cu …………(1dm3/ 1cm
3)
20 puncte
II. Citiți cu atenție enunțurile următoare.In spațiul punctat din dreptul fiecărui enunț
scrieți litera A, dacă apreciați că enunțul este adevarat sau litera F dacă apreciați că
enunțul este fals.
1.Volumul ocupat de 4 moli de clor, la 3 atm si 300K este 32,8L……...........…………
2.Metanul(CH4) și tetraclorura de carbon (CCl4) au molecule polare……................….
3.Cantitatea de substanță dizolvată în 250 mL soluție HCl 0,2M este 1,82g HCl………
4.Substanțele cu molecule polare se dizolvă în solvenți nepolari ..................................
20 puncte
Pag. 41
PARTEA a-II-a 50 puncte
III. Se amestecă 400 g soluție de concentrație procentuală masică 10% NaOH cu 400 g
soluție de concentrație procentuală masică 50% și cu 200 g apă.Determinați concentrația
procentuală de masă a soluției obținute.
20 puncte
IV .Metanul (CH4) a fost descoperit de Volta în anul 1778 în mâlul bălților și a fost
numit gaz de baltă , este unul dintre cei mai utilizați combustibili.
1. Scrieti ecuația reacției de ardere a metanului știind că din reacție va rezulta
dioxid de carbon și apă, degajându-se și o cantitate de căldură.
2. Calculați volumul de oxigen necesar arderii a 2,24 L metan.
15 puncte
V . 1. Notați tipul legăturilor chimice și modelați formarea legăturilor chimice în
molecula tetraclorurii de carbon și a clorurii de sodiu folosind simbolurile elementelor
chimice și punctele pentru reprezentarea electronilor.
2.Indicați valența carbonului și a clorului.
15 puncte
Numere atomice: C-6; Cl-17
Mase atomice: H-1; Cl – 35.5, O-16, Na-23
Constanta molară a gazelor ideale R=0.082*L*atm/mol*K ,
Vµ= 22.4L/mol.
Pentru rezolvarea corectă a tuturor cerințelor din Partea I și din Partea a –II-a se
acordă 90 de puncte.
Din oficiu se acordă 10 puncte. Timp efectiv de lucru este de 50 minute.
Pag. 42
BAREM DE EVALUARE ȘI DE NOTARE
-Se punctează oricare alte formulări corecte / modalități de rezolvare corectă a
cerințelor.
-Nu se acordă punctaje intermediare, altele decât cele precizate explicit de barem.
-Nu se acordă fracțiuni de punct.
-Se acordă 10 puncte din oficiu. Nota finală se calculează prin împărțirea punctajului
total acordat pentru test la 10.
PARTEA I 40 puncte
I. 1-covalentă; 2-molară/molaritatea; 3-22,4 L; 4-nepolară; 5-1dm3
5 x4p=20p
II. 1-A; 2-F; 3-A; 4-F
4 x 5p=20p
PARTEA II 50 puncte
III. Raționament corect 10p
Calcul corect , Cp = C% = 24% 10p
IV.
1.scrierea corectă a ecuației reacției chimice : CH4 + 2O2 = CO2 +2H2O 5p
2. raționament corect 5p
calcul corect 5p
Vo2 = 4.48 L 10p
V.
1. Indicarea corectă a legăturilor chimice și modelarea acestora 10p
2. Indicarea valenței carbonului și a clorului 5p
Profesor dr. Badea Mariana Lili, București
Pag. 43
PROBLEME REZOLVATE DE FIZICĂ PENTRU LICEU
PROBLEMĂ DE EXTREM
Fie un cărucior mobil pe suprafețele căruia se pot deplasa două corpuri de
mase m1 și m2, legate între ele cu un fir inextensibil, de masă neglijabilă, trecut
peste un scripete ideal, ca în figura alăturată. Coeficienții de frecare la
alunecare pentru cele două corpuri sunt µ1 și respectiv µ2.
Care este expresia accelerației orizontale minime care trebuie imprimată
căruciorului pentru ca mobilul de masă m2:
a) să nu coboare,
b) să înceapă să urce.
REZOLVARE
a) Este evident faptul că accelerația imprimată căruciorului trebuie să aibă
sensul din figură pentru ca m2 să rămână în contact cu suprafața verticală a
acestuia.
Reprezentăm forțele care acționează asupra fiecărui corp în parte.
Pag. 44
𝑇
𝑁
𝐹𝑓 𝑇
corpul de masă m1 corpul de masă m2
Condiția care trebuie îndeplinită de sistemul celor două corpuri pentru ca m2 să
nu coboare este următoarea:
G2 – Ff 2 ≤ Ff 1 – Fi1 (1)
Având în vedere că:
G2 = m2·g (2)
Ff 2 = µ2·N2 = µ2·Fi 2 = µ2·m2·a (3)
Ff 1 = µ1·N1 = µ1·G1 = µ1·m1·g (4)
Fi1 = m1·a (5)
și înlocuind relațiile (2) ÷ (5) în inegalitatea (1) rezultă:
.
Deci,
.
b) Procedând în mod similar, vă invit să construiți singuri rezolvarea acestui
subpunct al problemei. Dacă lucrați corect, veți descoperi că accelerația minimă
care trebuie imprimată căruciorului pentru ca m2 să înceapă să urce are
expresia:
.
Prof. Iunona Staș, București
Pag. 45
PROBLEMĂ DE OPTIMIZARE
Localitățile Bucșani și Rățoaia, situate la 2 km, respectiv 3 km de râul
Ialomița, trebuie alimentate cu apă de la o uzină amplasată pe malul râului.
Distanța dintre proiecțiile locațiilor pe direcția râului este de 10 km. Să se
determine amplasarea optimă a uzinei.
Comentariu - Drumul cel mai scurt
Teoriile din fizică au multiple implicații în
viața cotidiană. Vom prezenta în continuare
două aplicații practice neașteptate ale noțiunilor
fizice într-o problemă de optimizare.
Amplasarea optimă a uzinei se obține pentru lungimea minimă a
conductelor ce leagă cele două localități de uzina de apă. Modelarea
matematică a problemei presupune cursul râului rectiliniu și orașele notate
punctual cu B , respectiv R .
Soluție bazată pe proprietatea optică a elipsei
Fie dreapta d și punctele B , R fixe în plan, iar punctul U este mobil
pe dreapta d . Locul geometric al punctelor pentru care distanța RUBU este
constantă este elipsa de focare B și R . Se consideră fasciculul de elipse
omofocale, de focare B și R . Punctul U pentru
care distanța RUBU este minimă se obține din
intersecția dreptei d cu acea elipsă din fascicul ce
este tangentă la d .
Proprietatea optică a elipsei: Normala și
tangenta la elipsa de focare B și R într-un punct
al său U sunt bisectoarea interioară, respectiv bisectoarea exterioară a
unghiului determinat de dreptele BU și UR .
B R
u vd
v
u
B
U
R
Pag. 46
U
d1 v1 u1
B
R
𝑇𝑅 𝑇𝐵
𝑁
𝑁′
Rezultă că unghiurile formate de normala la elipsă cu dreptele BU și
UR sunt congruente. Dacă 1B și 1R sunt proiecțiile focarelor B , respectiv R
pe dreapta d , atunci BUB1 RUR1 , deci triunghiurile BUB1 și RUR1
sunt asemenea și se obține:
RR
BB
UR
UB
1
1
1
1 3
2
10 1
1
UB
UBUBUB 11 2203 41 UB .
Soluție folosind un model din mecanică
Un fir inextensibil de lungime suficient de mare este fixat în B , trecut
printr-un inel U ce poate culisa pe direcția d și apoi printr-un mic scripete aflat
în R . Capătul liber are atașată o greutate G , care la echilibru se va afla cât
mai aproape de sol, minimizând astfel lungimea RUBU .
În această poziție de echilibru, tensiunile și
care acționează în fire
sunt egale în modul. Paralelogramul forțelor este romb, deci punctul căutat este
determinat de congruența unghiurilor formate de normală cu direcțiile celor
două fire: vu .
Poziția punctului U este dată de asemănarea triunghiurilor BUB1 și
RUR1 . Se obține:
Pag. 47
B1 R1
u1
v1
d1 v1 u1
B
U
R
RR
BB
UR
UB
1
1
1
1 3
2
10 1
1
UB
UB.
Rezultă: UBUB 11 2203 41 UB .
Bibliografie
1. Siclos, S.T.C. Advanced Problems in Mathematics, Oxford, 2010.
2. Sfichi, R., Probleme de limită și extrem în fizică, Editura Didactică și Pedagogică,
București, 1979.
Prof. Țilică Daniela, București
Pag. 48
PROBLEME DE FIZICĂ PROPUSE PENTRU GIMNAZIU
1. Într-un tunel cu lungimea de 20 m intră o locomotivă cu lungimea de 20 m și
cu viteza de 20 m/s. După cât timp locomotiva părăsește tunelul ?
R: t=2s
2. Dintr-un punct A pleacă un mobil cu viteza de
2 m/s pe o traiectorie circulară. În același moment, din
centrul acelui cerc pleacă spre punctul A un alt mobil.
Cu ce viteză a mers acesta din urmă dacă mobilele au
ajuns simultan în punctul A ?
R: 0,318m/s
3. În fiecare din sistemele de axe din figura de mai jos sunt reprezentate
graficele mișcărilor mecanice pentru două mobile aflate pe același suport
rectiliniu. Să se identifice variantele care se referă la :
a) mobile care pleacă din locuri diferite, la momente diferite, cu viteze egale ;
b) mobile care pleacă din locuri diferite, în același moment, cu viteze egale ;
c) mobile care pleacă din același loc, la momente diferite, cu viteze egale ;
d) mobile care pleacă din același loc, în același moment, cu viteze diferite.
A
Pag. 49
R: a) l,d,g; b) b,h k; c) c,e,j; d)a,f,i.
4. Într-un pachet sunt 1000 coli de scris, având dimensiunile : 210 mm și
respectiv 296 mm. Să se determine masa pachetului, fără a avea la dispoziție o
balanță, folosind numai notația de pe pachet : 70 g/m3.
R: 4,351kg
5. Într-un vas se amestecă 5 cm3 de alcool cu 5 cm3 de apă. În alt vas se
amestecă 5 g de alcool cu 5 g de apă. În care din cele două vase densitatea
amestecului este mai mare ? Densitatea alcoolului este 0,8 g/cm3 , iar
densitatea apei este 1 g/cm3
R: În primul vas densitatea este 0,9g/cm3, în cel de al doilea este 0,88g/cm3.
6. În figura de mai jos sunt reprezentați doi lucrtori care retează o grindă
paralelipipedică de lemn, folosind un ferăstrău. La rândul său, fiecare trage de
ferăstrău cu o forță de 200 N sau împinge cu o forță de 100 N, cursa
Pag. 50
ferăstrăului fiind de 50 cm. Corespunzător deplasării ferăstrăului într-un sens,
tăietura avansează în adâncime cu 3 mm. Să se calculeze lucrul mecanic
efectuat de cei doi lucrători pentru retezarea grinzii, dacă grosimea ei a fost de
30 cm
R: 15000J
7. Care este masa fiecărui dinamometru din figură, dacă
indicațiile acestora sunt :
D5 = 0 N
D4 =0,5 N
D3 = 1,5 N
D2 = 2 N
D1 = 3 N ?
R: m5=50g, m4=100g, m3=50g, m2=100g
m1 nu se poate preciza
8. Trei corpuri electrizate cu sarcini identice, q1 = q2 = q3 = q, sunt așezate în
vid, așa cum este indicat în figură. Forța exercitată de A asupra lui B este de 3 ·
10–6 N. Să se determine forța exercitată de C asupra lui B și rezultanta forțelor
electrostatice care acționează asupra lui B.
R: FBC = 12∙10-6N, FB = 9∙10-6N
Pag. 51
9. Care sunt indicațiile ampermetrelor în schema din figură?
R: A1 indică 6A, A2 indică 2A, A3 indică 1A, A4 indică 4A, A5 indică 10A
10. Într-un fierbtor electric există m = 1 kg de apă cu temperatura de 0°C. Cât
timp trebuie ținut în priză fierbătorul pentru ca vasul să rămână gol ?
Se cunosc : R = 100 Ω ; U = 200 V ; c = 4190 J/kg∙K; L = 225 · 104 J/kg.
R: 6672,5s
prof. Simona Turcu, București
Pag. 52
PROBLEME DE CHIMIE PROPUSE PENTRU GIMNAZIU
1. Elementul E este situat în perioada a 3-a , grupa VI-A. Fără să consultați
sistemul periodic determinați numărul de:
a. electroni de pe ultimul strat;
b. numărul de electroni din învelișul electronic;
c. numărul utimului strat electronic în curs de mompletare;
d. protoni din nucleul atomului;
e. masă, dacă în nucleu găsim 16 neutroni.
2. Stabiliți asemănările și deosebirile dintre ionii de:
a. fluor și sodiu;
b. clor și potasiu;
c. sulf și potasiu;
d. fosfor și potasiu.
3. Modelați formarea leagăturilor:
a. prin transfer de electroni,
b. punere în comun de electroni, posibile, între elementele perioadei a 3-a.
4. În câte molecule de: gaz metan, amoniac, apă, acid fluorhidric se găsesc 12
atomi de hidrogen?
Pag. 53
5. Determinați masa molară:
a. carbonat de sodiu;
b. sulfat de cupru anhidru;
c. sodă de rufe;
d. piatră vânătă.
6. Determinați cantitatea de apă ce conține același număr de molecule ca cel
existent în 128g SO2 ?
R. n = 2 moli H2O = 6,023∙1023 molecule
7. Se ard 60 g magneziu cu 20% impurități. Se cer:
a. ecuația reacției chimice;
b. identificați și explicați legătura chimică formată în produsul de reacție;
c. numărul de moli oxid de aluminiu obținuți la finalul procesului chimi
d. volumul de aer necesar desfășurării reacției de oxidarec.
R. n = 2 moli Mg, n = 5 moli aer = 112 L aer
8. Se cunosc următoarele procese chimice:
Na + a → NaOH + b↑
C + a → CO + b ↑
Ca + a → Ca(OH)2 + b ↑
a. identificați substanțele corespunzătoare literelor a și b;
b. stabiliți cărui tip de reacție chimică îi aparține
c. dați câteva exemple de aplicații practice, pentru fiecare reacție chimică.
9. Se arde complet 5 kg antracit, cu puterea calorică de 31,35 MJ/kg. Care este
cantitatea de căldură degajată?
R: 156,75 MJ.
10. Prin arderea a 7 kg huilă se degajă o cantitate de căldură de 204,82 MJ.
Deteerminați puterea calorică a huilei.
R: 29,26 MJ/kg.
Prof., dr. Emil Gheorghe, Măgurele
Pag. 54
PROBLEME DE FIZICĂ PROPUSE PENTRU LICEU
1. În figura alăturată este reprezentat graficul
dependenţei de timp a proiecţiei vitezei unui
corp cu masa de g500 .
a) Să se determine distanţa parcursă de corp
în intervalul de timp de la 0 la s5 .
b) Să se determine viteza medie în acest
interval de timp.
c) Să se determine lucrul forţei rezultante care
a acţionat asupra corpului în acest interval de timp.
d) Să se determine proiecţia forţei rezultante xF la momentul de timp s4t
R: a) m7d ; b) m/s4,1mv ; c) 0L ; d) N5,0xF
2. Două bile plastice cu masele de g100 şi g200 se mişcă pe o suprafaţă
orizontală una în întâmpinarea celeilalte cu viteze respectiv egale cu m/s1 şi
m/s2 . Determinaţi viteza bilelor după ciocnire.
R: m/s1v
3. În figură este reprezentată transformarea
14321 a unui gaz ideal monoatomic. Se
cunosc: l11 V , Pa105
1 p , K1501 T .
Să se determine:
a) Lucrul efectuat de gaz in acest ciclu.
Pag. 55
b) Temperatura 3T .
c) Cantitatea de căldură primită de gaz în transformarea 21 .
R: a) J200L ; b) K9003 T ; c) J15012 Q
4. În figura alăturată este reprezentat graficul
dependenţei de volum a presiunii unei mase date de
gaz ideal. Determinaţi:
a) lucrul efectuat de gaz la trecerea din starea 1 în
starea 2;
b) cum şi de câte ori a variat temperatura gazului în acest proces
(transformare)?
R: a) 0L ; b) 21
2 T
T
5. În circuitul electric prezentat în figura
alăturată se cunosc: V22E , 4,0r ,
11R . Puterea disipată în rezistorul 1R
este egală cu W25 . Calculaţi rezistenţa 2R
şi cantitatea de căldură degajată în această
rezistenţă timp de 1 minut.
R: 32R ; J45002 Q
6. Un conductor rectiliniu din aluminiu, parcurs de
un curent cu intensitatea de A1 , este suspendat în
poziţie orizontală de 2 fire. Tensiunea în fiecare fir
este egală cu a patra parte din forţa de greutate a
conductorului. Conductorul se află într-un câmp magnetic omogen cu inducţia
magnetică de T35,1 . Vectorul inducţiei magnetice este orientat orizontal și
perpendicular pe conductor. Să se determine aria secţiunii transversale a
conductorului. Densitatea aluminiului este egală cu 3kg/m2700 , 2m/s10g .
Pag. 56
R: 24 m10S
7. În figura de mai jos este reprezentat graficul dependenţei de timp a t.e.m a
unui curent electric alternativ. Folosind acest grafic aflaţi:
a) valoarea de amplitudine a t.e.m alternative;
b) valoarea efectivă a t.e.m;
c) perioada oscilaţiilor;
d) frecvenţa oscilaţiilor.
R: a) V20max e ; b) V14,14U ; c) s4,0T ; d) Hz5,2
8. Lucrul de extracţie a electronilor din argint este egal cu J1085,7 19 . Aflaţi:
a) lungimea de undă a pragului roşu a fotoefectului;
b) energia cinetică maximă a fotoelectronilor extraşi din argint la iluminarea lui
cu lumină monocromatică de frecvenţă Hz104,1 15 .
R: a) m1053,2 7
0
; b) J104,1 19cinE .
Prof. dr. Stancu Iulian, Bucureşti
9. Care ar trebui să fie perioada de rotaţie în jurul axei proprii a Pământului de
rază m 106,4R 6 şi acceleraţia gravitaţională, la suprafaţa planetei, 2m/s 10g ,
pentru ca la Ecuator forţa de apăsare normală a corpurilor pe planetă să fie
nulă?
R: s 5024T .
10. În câmpul gravitațional al Pământului un corp parcurge în cădere liberă
ultimii m 10 în s 0,5 . Care este înălţimea de la care cade?
Pag. 57
R: m 25,31 .
11. O barcă cu motor se mişcă în sensul de curgere a unui râu parcurgând
distanţa de km 9 într-o jumătate de oră. Ştiind că viteza apei este de km/h 6 ,
care este viteza relativă a bărcii faţă de râu?
R: km/h 12 .
12. În atmosfera terestră curenții de aer deplasează orizontal un balon
meteorologic, pentru efectuarea de măsurări ale formațiunilor noroase, pe o
treime din traseu cu km/h 36v1 , iar restul traseului cu 2v . Cunoscând că
traseul a fost parcurs cu viteza medie mv de km/h 54 în linie dreaptă, să se afle
viteza 2v .
R: m/s 20 .
13. In condiţii normale de temperaturǎ şi presiune, densitatea unui gaz este de
lg /3,1 , iar coeficientul adiabatic este 4,1 1,4. Care este cǎdura specificǎ izobarǎ
a gazului?
R: kgKJ752 .
14. O bulă de aer, cu un volum de 37 cm , se află pe fundul unui lac la o
adâncime de m20 , unde temperatura este de C07 . Bula urcă spre suprafaţa
apei, unde temperatura este de C027 . Presiunea atmosferică este normală.
Care e volumul bulei când ajunge la suprafaţa apei?
R: 35,22 cm .
15. Aerul atmosferic este un amestec de gaze diferite. Care este masa molară a
aerului considerat ca un amestec de 2N 75% , 2O 25% şi Ar 1% ( 28g/molμ2N ,
g/mol23μ2O , 28g/molμAr )?
R: 29g/mol .
Prof. Biţoaică Cornelia, Bucureşti
Pag. 58
PROBLEME DE CHIMIE PROPUSE PENTRU LICEU
1. Să se scrie formulele de structură ale alchinelor izomere cu formula brută
C7H12. Câți izomeri corespund acestei formule și să se denumească aceștia.
R: 14 izomeri.
2. Care dintre hidrocarburile de mai jos pot forma acetiluri?
a) 1-propina b) 2-pentina
c) 3-metil-1-butina d) 4-metil-3-pentina
Să se scrie ecuațiile reacțiilor chimice de formare a acetiurilor de potasiu si
calciu pentru cazurile posibile.
R: a si c.
3. La analiza gazelor rezultate din metan prin procedeul arcului electric, s-au
obținut 13% acetilenă, 27% metan netransformat si 60% hidrogen. Ce volum de
metan s-a introdus în procesul de fabricație dacă productivitatea cuptorului în
24 de ore este de 13780 m3 acetilenă pură?
R: 67310 m3 metan.
4. Se obține 2200g acrilonitril din acetilenă cu un randament de 80% față de
acetilenă. Să se determine volumul de acetilenă de p=99,7% în volume,necesar
reacției și cantitatea de acid cianhidric 100% necesară.
R: 1,16m3 acetilenă;1,39 kg HCN.
5. a) Să se determine cantitate de stiren care se obține din 390 kg benzen,
știind că etilbenzenul se obține cu un randament de 93%, iar stirenul cu un
randament de 92%.
Pag. 59
b) Determinați randamentul total al obținere a stirenului raportat la benzen.
R: 444,91kg stiren; 85,5%.
6. Să se determine cantitatea de etilbenzen de c=99,6%, obținută în urma
reacției de alchilare cu etenă a 3900 kg benzen, dacă randamentul reacției este
de 93%.
R: 949 kg benzen.
7. Prin clorurarea etenei cu HCl în fază lichidă la temperaturi joase in prezență
de AlCl3 se obține clorură de etil. Să se determine cantitatea de clorură de etil
care se obține din 1120 kg etena, știind că randamentul reacției este de 95%.
Ce catitate de HCl se folosește în procesul de obținere știind că se lucrează cu
un exces de 1/10 moli HCl?
R: 2451kg clorură de etil; 1606 kg HCl.
8. Se știe că masa unui amestec echimolecular de etanol și metanol este de
46,8 kg.
a) Să se determine compoziția procentuală a amestecului de alcooli .
b) Să se determine volumul de gaze în condiții normale care rezultă în urma
arderii amestecului.
c) Să se determine masa de ester rezultată în urma reacției de esterificare a
etanolului cu acidul acetic.
R: a.41%metanol, 59% etanol; b.107,53m3 gaze; c)52,8kg ester.
9. Un volum de 20 cm3 etanol, c=58% și densitate 0,9 g/mL se tratează cu
sodiul metalic. Să se determine volumul de gaz rezultat în condiții normale.
R: 2,541 l gaz.
10. a) Să se determine cantitatea de etanol obținută din 360 kg glucoză.
b) Ce volum de gaz rezultă în urma reacției, în condiții normale?
c) Ce volum de etanol c=39,86% și densitate 0,94g/mL se poate prepara din
alcoolul obținut prin fermentația glucozei?
R: a. 184 kg etanol; b. 89,6 m3gaz; c. 491 L etanol.
Pag. 60
Prof. Nicoleta Deaconu, Bucureşti.
REBUSURI
DE VACANȚĂ.......
1. Mișcarea...
1
2
3
4
5
6
1. Măsoară variația spațiului într-un interval de timp
2. Antonim al termenului “mișcare”
3. În lipsa acesteia nu ar fi posibil mersul
4. “Părintele” principiilor mecanicii clasice
5. Poate determina mișcarea unui corp
Vertical: este caracterizat prin direcție, sens si modul
Pag. 61
2. Forța fie cu tine!
Pag. 62
3. Căldură mare...
1. Se ocupă cu studiul lichidelor aflate în
echilibru.
2. Mărimea fizică scalară ce exprimă forța de
apăsare exercitată uniform și perpendicular pe unitatea de suprafață.
3. Corpurile cedează/primesc căldură pentru a ajunge la ...................... termic.
4. Aproximativ 3,14159265.
5. Capitol al fizicii care se ocupă cu studiul căldurii primite sau cedate de un
corp.
6. Modul de transmitere a căldurii din aproape în aproape.
7. Fenomen prin care un corp trece din stare lichidă în stare solidă.
8. Vaporizare ce se produce la orice temperatură și are loc la suprafața
lichidului.
A-B: Savant grec, născut la Siracuza.
Pag. 63
4. Optică
1
2
3
4
5
6
1. Sunt folosiți pentru corectarea defectelor de vedere
2. Este un instrument folosit pentru obținerea unor imagini mărite
3. Se folosesc la ochelari
4. Defect de vedere în care o persoana nu vede bine la distanță
5. Raze care “merg” către același punct.
6. Cea mai mare sursă de lumină naturală.
prof. Simona Turcu, București
