Feladat: 4038. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Kitűző(k):  Zagyva Tiborné 
Füzet: 2008/január, 58 - 59. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyéb hidrosztatikai nyomás, Ideális gáz állapotegyenlete, Feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A korszerű szennyvíztisztító telepeken ülepítéssel nyernek magas szervesanyag-tartalmú biomasszát. Ebből baktériumok anyagcseréjét felhasználva állítják elő az úgynevezett biogázt, és azt folyadékdugós gáztartályban tárolják. (A gáztartály egy lefordított, vízben álló pohárhoz hasonlítható.) Ha a gáz mennyiségét növelik, akkor a tartály megemelkedik; ha a gázból kiengednek, a tartály megsüllyed. A gáz távozását a tartályban levő folyadékoszlop, a folyadékdugó gátolja meg. Biztonsági okokból a folyadékdugó h magasságának legalább 1 méternek kell lennie, és a felső lap legfeljebb H=6,5 méternyire emelkedhet a külső vízszint fölé.
A keletkezett gáz térfogatának 60%-a metán, 40%-a szén-dioxid. Az üres, henger alakú tartály térfogata 2000m3, a tárolt gáz túlnyomása 50 mbar, és a nyári kánikulában a napsugárzás következtében a gáz maximálisan 60C-os hőmérsékletet érhet el.

 
 

a) Hány tonna a mozgó rész tömege?
b) Hány köbméter p=1,013bar nyomású, 20C hőmérsékletű gázt juttathatnak a tartályba?
c) Mennyi hő szabadul fel a teljes gázmennyiség elégetésekor?
Az átlagos külső nyomás p0=1,013105Pa.