Kezdőlap


Feladat:	2967. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Nagy Balázs
Füzet:	1997/január, 53. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Hő, Izobár folyamatban, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1996/március: 2967. fizika feladat

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

A dugattyú állandó gyorsulással mozog, tehát állandó erő hat rá. A súrlódás és a külső légnyomás elhanyagolható, tehát a bezárt gáz állandó nyomáson tágul, a teljes tágulási munka a dugattyú mozgási energiáját növeli:

\begin{matrix} W = p Δ V = \frac{1}{2} m v^{2} . \end{matrix}

Egyatomos gáz állandó nyomáson

5 / 2 \cdot n R Δ T

hőt vesz fel (

c_{p} = 5 R / 2

az állandó nyomáson vett mólhő,

n

a mólok száma). Az általános gáztörvényből

5 / 2 \cdot n R Δ T = 5 / 2 \cdot p Δ V

, tehát a gázzal

5 / 4 \cdot m v^{2} = 5 / 4 \cdot 20 kg \cdot {(0,8 \frac{m}{s})}^{2} = 16

J hőt kell közölni.
A hatásfokot a gyorsításhoz szükséges (hasznos) munka és a felvett hő hányadosaként értelmezzük:

\begin{matrix} η = \frac{W}{Q} = \frac{p Δ V}{\frac{5}{2} p Δ V} = \frac{2}{5} = 40 % . \end{matrix}

Nagy Balázs (Zalaegerszeg, Zrínyi M. Gimn., II. o.t.) dolgozata alapján