Fizika hőtan, 10.osztály - Egy dugattyúval elzárt hengeres edényben lévő 5 dm³ térfogatú ideális gázt melegítünk 17°C hőmérsékletről 47°C-ra úgy, h...
Fizika hőtan, 10.osztály
nagybobe kérdése
Egy dugattyúval elzárt hengeres edényben lévő 5 dm³ térfogatú ideális gázt melegítünk 17°C hőmérsékletről 47°C-ra úgy, hogy először hagyjuk a dugattyút szabadon mozogni a hengerben 30°C-ig, majd rögzítjük a dugattyút, és a melegítést tovább folytatjuk. Mekkora a gáz nyomása és térfogata a melegítés végén? Ábrázoljuk a gáz állapotváltozását a p–V diagramon! (A külső légnyomás 101 kPa.)
Előre is köszönöm, fontos lenne!
Középiskola / Fizika
zsombi0806 megoldása
Kezdetben a gáz nyomása megegyezik a légnyomással (mivel a dugattyú ott áll meg, ahol mindkét oldalról ugyanakkora erők hatnak rá, és mivel a két oldalának a felülete egyenlő, ezért a két nyomás is egyenlő lesz)
Ugyanúgy alkalmazhatod az egyesített gáztörvényt.
A folyamat két részből áll. Először felmelegíted 30°C-ig.
`T_{1}=17°C=290\ K`
`V_{1}=5\ dm^{3}`
`T_{2}=30°C=303\ K`
Mivel a dugattyú mozoghat, ezért a nyomás nem fog megváltozni, hanem a dugattyú tolódik ki. A nyomással ez alapján leegyszerűsíthetsz. Ezekből az adatokból ki tudod számolni `V_{2}`-t
A második rész, amikor a dugattyút lerögzíted.
`T_{2}=303\ K`
`T_{3}=320\ K`
`p_{2}=p_{1}=101 kPa`
Mivel itt a térfogatot lerögzíted a dugattyúval, melegítéssel a nyomás fog növekedni a térfogat helyett. `p_{3}`-at ki tudod számolni az adatokból.
A melegítés végén a nyomás `p_{3}` és a térfogat `V_{3}=V_{2}`.
A p~V grafikon úgy néz ki, hogy először egy vízszintes vonal lesz, aztán egy függőleges. Ha megfigyeled az első állapotból a másodikba a nyomás (y-érték) állandó, viszont a térfogat (x-érték) folyamatosan nő. A második állapotból a harmadikba ugyanez van, csak fordítva. A térfogat nem változik, viszont a nyomás folyton nő.
© ehazi.hu 2017