Kezdőlap


Feladat:	2812. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Füzet:	1995/január, 58. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Telített gőz, Ideális gáz állapotegyenlete, Tömegpont egyensúlya, Rugalmas erő, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1994/május: 2812. fizika feladat

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

A víz $100^{\circ}$ C-ra való felmelegítése során $m$ tömegű vízgőz keletkezik. amely a dugattyút fölfelé tolja. A gőz nyomásából származó $p A$ erő a dugattyú $M g$ súlyát és a $D \cdot Δ l$ rugóerőt egyenlíti ki:

\begin{matrix} p A = M g + D \cdot Δ l . \end{matrix}

(1)

Ha eltekintünk a víz térfogatváltozásától, akkor a vízgőz éppen a

Δ l

magasságú térrészt tölti ki:

\begin{matrix} p Δ l \cdot A = \frac{m_{gőz}}{M_{víz}} R T . \end{matrix}

(2)

(1) és (2)-ből

\begin{matrix} m_{gőz} = \frac{p A (p A - M g)}{D \cdot R T} \cdot M_{víz}, \end{matrix}

ahol

p \approx 1

atm (

100^{\circ}

C-on a telített vízgőz nyomása), és

M_{víz} = 18 \frac{kg}{kmol}

. A feladat számadataival

m_{gőz} \approx 120

mg.

Több megoldás alapján

Megjegyzés. Az elforrt víz térfogata kb.

1, 2 \cdot 10^{- 7} m^{3}

, tehát a vízszint csökkenése mindössze

6 \cdot 10^{- 5} m = 0, 06 mm

, amit a

Δ l \approx 10

cm emelkedéshez képest nyugodtan elhanyagolhatunk.