Feladat: 1979. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Fekete László 
Füzet: 1985/szeptember, 283 - 284. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Izochor állapotváltozás (Gay-Lussac II. törvénye), Párolgás, forrás, lecsapódás, , Kémiával kapcsolatos feladatok, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1984/december: 1979. fizika feladat

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

A keverék felrobbanásakor fejlődő hő az edényből és a gőzből álló zárt rendszert melegíti fel a kezdeti T1=373K hőmérsékletről valamilyen T2=T1+ΔT hőmérsékletre. A teljes rendszer hőkapacitása
C=950J/C+1390 (J/kgC)  0,036 kg=1000 J/C.
Így a hőmérséklet-növekedés
ΔT=QC=568000J1000J/C=568C.
A végállapot hőmérséklete tehát T2=941K.
A nyomást a gázok pV=nRT állapotegyenletéből kiindulva határozzuk meg. A kezdeti állapotban n1=2 mól H2+1 mól O2=3 mól gáz volt, ez n2=2 mól H2O gázzá alakult át, miközben a térfogat állandó maradt. Így a végállapotban a vízgőz nyomása p2=(2/3)(T2/T1)p1=1,704105Pa.

 
Megjegyzés. A robbanás gyors folyamat, az edény felmelegedéséhez ennél sokkal több idő szükséges, így a fent kiszámolt egyensúlyi állapot kialakulása előtt a nyomás és a hőmérséklet sokkal nagyobb.