Feladat: 1441. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Kriza György 
Füzet: 1978/január, 41 - 42. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Túlhevített folyadék, Párolgás, forrás, lecsapódás, Egyéb hidrosztatikai nyomás, Geológiával kapcsolatos feladatok, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1977/május: 1441. fizika feladat

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

A gejzír kráterében levő vízoszlopban a nyomás lefelé nő. A nyomás növekedésével a forráspont is nő. A középiskolai függvénytáblázat segítségével megadható a forráspont a mélység függvényében: (l. a táblázatot).

 

forráspont  mélység (m)az adott mély-ségben(C)10119201335015890173190211290233
 

A gejzírcsatorna alulról melegszik, a víz hőmérséklete alulról felfelé csökken. Fontos, hogy a csatorna összeszűkülései, kanyarulatai megakadályozzák a víz keveredését.
 

A túlhevített gőz addig hevíti a vizet, amíg a víz hőmérséklete valahol a csatornában eléri a megfelelő nyomáshoz tartozó forráspontot. Itt a víz forrni kezd, megemeli a fölötte levő vízoszlopot, a csatorna tetején valamennyi víz kifolyik. Ezzel a csatornában mindenütt lecsökken a nyomás, és további vízrétegek, amelyek eddig a nagy nyomás miatt nem forrtak, most forrni kezdenek. További víz folyik ki fent, a nyomás tovább csökken, a víz egyre több rétege kezd forrni, a forrás és ezzel a víz kilövellése egyre hevesebb, a kitörés beindul. A kitörés addig tart, amíg a víz a kürtő teljes térfogatában nem forr, és ki nem lökődik. A kitörés után a kürtő újra megtelik vízzel, újra melegedni kezd, ezzel megindul a következő ciklus.
A b) típusú gejzír kitörése akkor hevesebb, mint a c) típusúé, ha a ,,fűtés'' olyan, hogy a víz alul éri el először a forráspontot. Ekkor ugyanis a kitörés beindulásakor egyszerre nagy mennyiségű víz kezd el forrni, míg a c) típusnál az üregben levő víz a kitörésnek csak egy későbbi stádiumában fog, forrásba jönni.
A széndioxid gejzírnél a CO2 gáz oldhatóságának a nyomásfüggése játszik szerepet. Itt a gőzképződés helyett a CO2 oldat telítetté válása és a CO2 gáz kiválása zajlik le robbanásszerű hevességgel.
 

 Kriza György (Budapest, Fazekas M. Gyak. Gimn., III. o. t.)