Kezdőlap


Feladat:	446. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Pátkai Péter
Füzet:	1964/november, 181. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Ideális gáz állapotegyenlete, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1964/április: 446. fizika feladat

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

Írjuk fel az állapot-egyenleteket mindkét oldalra a higanydugó két helyzetében.
A bal oldalon:

\begin{matrix} \frac{p_{b,1} \cdot V_{b,1}}{T_{b,1}} = \frac{p_{b,2} \cdot V_{b,2}}{T_{b,2}} . \end{matrix}

A jobb oldalon a hőmérséklet állandó, ezért

\begin{matrix} p_{j,1} \cdot V_{j,1} = p_{j,2} \cdot V_{j,2} . \end{matrix}

A két egyensúlyi állapotban a jobboldali és a baloldali nyomások egyenlők, tehát

\begin{matrix} p_{b,1} & = p_{j,1} = p_{1}, \\ p_{b,2} & = p_{j,2} = p_{2} . \end{matrix}

A két egyenletet elosztva egymással a nyomásértékek kiesnek:

\begin{matrix} \frac{V_{b,1}}{V_{j,1} \cdot T_{b,1}} = \frac{V_{b,2}}{V_{j,2} \cdot T_{b,2}} . \end{matrix}

Ebből

\begin{matrix} \frac{T_{b,2}}{T_{b,1}} = \frac{V_{b,2} \cdot V_{j,1}}{V_{j,2} \cdot V_{b,1}} . \end{matrix}

Miután a cső keresztmetszete állandó, a térfogat a hosszakkal arányos.
A számértékeket behelyettesítve (

l_{b,1} = 20

cm,

l_{j,1} = 50

cm,

l_{b,2} = l_{j,2} = 35

cm)

T_{b,2} = 2, 5 \cdot 273 K^{\circ} = 682, 5 K^{\circ} = 409, 5 C^{\circ}

.
Tehát a baloldali csőrész hőmérsékletét

409, 5 C^{\circ}

-ra kell emelni ahhoz, hogy a higanydugó a cső közepére csússzék.

Pátkai Péter (Bp., Kandó K. techn. I. o. t.)