HTX Fysik A 2014 9. december - Besvarelse af eksamenssæt

HTX Fysik A 9. december 2014

htx143-FYS/A- Alle opgaver er for så vidt muligt regnet med WordMat, da vores erfaring viser, at det er langt det hurtigste værktøj at anvende. Husk at skrive en kommentar om, at beregningerne er foretaget ved hjælp af WordMat som første linje til besvarelsen, så censor ved hvor tallene kommer fra.

Opgave 1

a) Vi har, at: Den elektriske effekt kan da beregnes som: Adaptoren kan levere en effekt på . b) Den elektriske energi kan bestemmes vha.: Vi har, at: Det vil sige:  Ligningen løses for ΔE vha. CAS-værktøjet WordMat. Batteriet indeholder således en elektrisk energi på    , når det er fuldt opladet. c) Antallet af elektroner kan bestemmes som batteriets samlede ladning divideret med størrelsen ladningen af en elektron. Størrelsen af elektronens ladning er      Vi får så: Der flyttes altså    elektroner under opladning fra helt afladet til helt opladet.

Opgave 2

a) Der gælder, at: Stofmængden er konstant, da flasken er lukket: Det vil sige:  Ligningen løses for p_2 vha. CAS-værktøjet WordMat. Vi har, at: Luftens volumen i flasken ved stuetemperatur findes som flaskens volumen minus isens volumen: Luftens volumen i den frosne flaske findes som flaskens volumen minus isens volumen (110% af vandets volumen): Vi antager, at den frosne flaske stadig ligger i fryseren, hvorved luften og isen har samme temperatur: Vi får så: Trykket af luften i den frosne flaske er således . b) Fryseren har fjernet energi af tre omgange. Først nedkøles vandet til , så fryses det til is, og til sidst nedkøles isen til .

Så: Hvor: Vi finder vands densitet ved  i databogen: Vi antager, at den specifikke varmekapacitet for is er temperaturuafhængig: Vi finder vands specifikke varmekapacitet ved  i databogen og antager, at den kan bruges som en god gennemsnitsværdi: Vi finder isens smeltevarme ved    i databogen: Vi får så: Fryseren har således fjernet en energimængde på  fra vandet i flasken.

Opgave 3

a) Vi forestiller os et koordinatsystem med  -aksen vandret mod højre og  -aksen lodret opad. Endimensionelle størrelser regnes med et retningsangivende fortegn. Vi ser bor fra luftmodstand. Der gælder, at: Vi har, at: Når vandet opnår den maksimale højde, er    Vi får så:  Ligningen løses for Δs vha. CAS-værktøjet WordMat.