Feladat: 2457. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Adorján Richárd ,  Bánkúti Csaba ,  Csorba Endre ,  Horváth Róbert ,  Matolcsi Máté ,  Mészáros Attila ,  Sarang Attila ,  Tóth Krisztián 
Füzet: 1990/december, 469 - 470. oldal  PDF file
Témakör(ök): I. főtétel, Ideális gáz belső energiája (Állapotegyenletek), Izobár folyamatban, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1990/február: 2457. fizika feladat

Hidrogént és héliumot tartalmazó ideális gázelegy állandó nyomáson tágul. A rendszer belső energiájának növekedése a gázelegy által végzett munka 1,8-szerese. Hány tömegszázalék hidrogént tartalmaz a gázelegy?

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

A gázelegy által végzett munka:

W=NkΔT=(NH2+NHe)kΔT.


A belső energia növekedése (fHe=3,fH2=5):
ΔEb=32NHekΔT+52NH2kΔT.


A feltétel szerint:
1,8W=ΔEb,


azaz
1,8(NH2+NHe)kΔT=32NHekΔT+52NH2kΔT.


Ezt megoldva megkapjuk a molekulaszámok arányát:
NH2NHe=37,(1)


ebből pedig a tömegarányt:
mH2mHe=NH2MH2NHeMHe=3724=314,(2)


továbbá a tömegszázalékokat:
n%=mH2mH2+mHe100=mH2mHemH2mHe+1100=314314+1=17,64%.



A gázelegy 17,64  % hidrogént tartalmaz.
 

 Bánkúti Csaba (Komárom, Jókai M. Gimn., I. o. t.)