Kezdőlap


Feladat:	455. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Honti Dénes
Füzet:	1965/január, 45 - 46. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Izobár állapotváltozás (Gay-Lussac I. törvénye), Állandó nyomáson mért fajhő, I. főtétel, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1964/május: 455. fizika feladat

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

Az állandó nyomáson felvett hő: $Q = Δ T m c_{p}$ , ahol $Δ T$ a hőmérsékletváltozás. Innen $Δ T = \frac{Q}{m c_{p}} = 160 C^{\circ}$ .
Mivel a kiindulási hőmérséklet $27 C^{\circ} = 300 K^{\circ}$ volt, azért a végső hőmérséklet $187 C^{\circ} = 460 K^{\circ}$ lesz.
A $H e$ nemesgáz, tehát molekulája egyatomos. Ezért 4 g normál állapotú $H e$ térfogata $22, 41$ l. Akkor 500 g normál állapotú $H e$ térfogata $125 \cdot 22, 41$ l. A gáztörvény szerint viszont egy gázt állandó nyomáson melegítve térfogata egyenesen arányos abszolut hőmérsékletével. Tehát 500 g $460 K^{\circ}$ -os $H e$ térfogata:

\begin{matrix} \frac{460}{273} \cdot 125 \cdot 22, 41 l \approx 4730 l = 4, 73 m^{3} . \end{matrix}

A hőtan első főtétele szerint a közölt hő részben a belső energiát növeli, részben mechanikai munkát végez:

\begin{matrix} Δ Q = Δ U + Δ L . \end{matrix}

Ha a gázt állandó térfogaton melegítenénk fel

160 C^{\circ}

-kal, akkor ‐ nem lévén térfogati munka ‐ a felvett hő egyenlő lenne a belső energia megváltozásával. Ezért a belső energia megváltozása:

\begin{matrix} Δ U = m c_{v} \cdot Δ T = 60, 4 kcal = 25 800 mkp . \end{matrix}

Az első főtétel szerint akkor a maradék

39, 6

kcal a térfogati munka:

\begin{matrix} Δ L = 39, 6 kcal = 16 900 mkp . \end{matrix}

Honti Dénes (Győr, Révai M. Gimn., III. o. t.)